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Arquitectura de Redes e Serviços Telemáticos Instalação e Manutenção de Redes e Sistemas Informáticos Rui A. Costa | ARST Rui A. Costa [email protected] Conteúdos Previstos Referencial de Formação - Cursos de Especialização Tecnológica Área de Formação: Tecnologias de Informação e Comunicação Curso/Itinerário: Instalação e Manutenção de Redes e Sistemas Informáticos Rui A. Costa | ARST Curso/Itinerário: Instalação e Manutenção de Redes e Sistemas Informáticos Saída(s) Profissional(is): Técnico de Instalação e Manutenção de Redes e Sistemas Informáticos Entidade(s) Proponente(s): Universidade de Aveiro Associação Empresarial de Portugal Instituto de Emprego e Formação Profissional

Conteúdos Previstos Serviços Telemáticos Arquitectura de ... · Fluxos de informação numa arquitectura de 5 camadas [Tan96] • Factores relevantes numa divisão por camadas

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Arquitectura de R

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Cursos de E

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presarial de Portugal

–Instituto de E

mprego e F

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Bibliografia

•B

OA

VID

A, F

. e Monteiro, E

., “Engenharia de R

edes Inform

áticas”, FC

A•

TA

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NB

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M, A

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., "Com

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orks",

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, Andrew

S., "C

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Pearson E

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•In

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–www.infopedia.pt

•“dispositivo de ligação entre sistem

as”;

•“elem

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ponentes de um

sistema”;

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sistema”;

•IN

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RM

ÁT

ICA

“modalidade gráfica de apresentação dos

dados e das funções de um program

a”.

–www.priberam.pt

•“dispositivo (físico ou lógico) que estabelece a adaptação entre dois sistem

as independentes”.

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•P

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–www.infopedia.pt

•“acordo estabelecido entre entidades ou serviços”;

•“convenção entre duas ou m

ais nações”

•IN

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“conjunto de regras que torna possível a

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•IN

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“conjunto de regras que torna possível a execução de um

programa de m

odo eficiente e sem erros”

–www.priberam.pt

•“convenção internacional”;

•Inform

., “conjunto de regras que regem a conexão de um

sistem

a informático a um

circuito”.

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•A

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ra–www.infopedia.pt

•“arte da construção que trata sim

ultaneamente os aspectos

funcionais, construtivos e estéticos dos edifícios e construções, e que se assum

e como cultura e m

odo de vida de um povo

”;

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•“conjunto de princípios e regras que fundam

entam um

a instituição ou um

a actividade”•

INF

OR

TIC

A “estrutura geral e organização lógica de

funcionamento de um

computador ”

–www.priberam.pt

•“arte de edificar ou de projectar e traçar planos”;

•F

ig. “plano, projecto”.

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r a in

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trola

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xo

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tran

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cia

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•C

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trola

r os e

rros;

•S

eg

me

nta

r e re

ag

rup

ar/m

ultip

lexa

r a in

form

açã

o;

•...

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Arq

uite

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om

unic

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•P

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co

lo–

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en

do

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–P

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esm

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ó te

mo

s d

ifere

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s e

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es, q

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en

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nte

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s te

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se

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ntic

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nçõ

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am

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r as e

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tes n

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m c

am

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ncio

na

is e

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co

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era

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a c

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ad

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cio

na

l, loca

liza

da

s e

m d

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nte

s n

ós. V

am

os a

ind

a

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finir in

terfa

ce

s e

ntre

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ifere

nte

s c

am

ad

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na

is

loca

liza

da

s n

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efin

ir um

co

nju

nto

glo

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l de

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de

co

op

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ntre

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ifere

nte

s e

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–U

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ce

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s, d

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qu

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ga

ran

tido

o m

esm

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o d

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iço

e m

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tida

s a

s

me

sm

as in

terfa

ce

s e

ntre

as c

am

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as;

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s a

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ras p

roto

co

lare

s s

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o

mo

de

lo O

SI e

o m

od

elo

TC

P/IP

.

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Arq

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om

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•S

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iço

s–

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tida

de

ssã

o o

s e

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ctiv

os e

m c

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po

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m s

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lem

en

tos d

e s

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., pro

ce

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s) o

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., um

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a m

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iço

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ca

ma

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n+

1re

co

rrend

o, tip

ica

me

nte

, a s

erv

iço

s d

a c

am

ad

a

n-1

;

–O

s s

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iço

s s

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ssív

eis

atra

s d

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on

tos d

e a

ce

sso

e

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is, d

esig

na

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or S

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ce

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AP

s d

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am

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fon

e é

o id

en

tifica

do

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rresp

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de

nte

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ce

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da

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ntid

ad

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ma

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stin

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po

nto

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o s

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iço

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ca

ma

da

n, e

sse

s d

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os

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e e

m u

nid

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es

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sig

na

da

s p

or S

DU

s (S

erv

ice

D

ata

Un

its);

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uite

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•S

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Inte

rface

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os

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ce

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ntro

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lo,

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de

ve

se

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treg

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U);

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o n

SA

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qu

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de

ve

se

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treg

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SD

U);

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CI, n

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U)

co

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i um

PD

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roto

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da

n.O

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eja

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roto

co

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xe

cu

tad

o e

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ntid

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l n(e

qu

e p

erm

ite o

fere

ce

r o s

erv

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de

n

íve

l nà

s e

ntid

ad

es d

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l n+

1) te

m c

om

o u

nid

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e d

e

da

do

s b

ásic

a u

m n

PD

U;

Page 16: Conteúdos Previstos Serviços Telemáticos Arquitectura de ... · Fluxos de informação numa arquitectura de 5 camadas [Tan96] • Factores relevantes numa divisão por camadas

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•S

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s–

O a

ce

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se

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l n-1

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ito, c

on

ce

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en

te,

atra

s d

e u

m n

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AP

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am

en

te, é

invo

ca

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ce

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ais

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um

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U, e

tc.)

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PD

U, e

tc.)

de

sig

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terfa

ce

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no

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U)

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el n

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retira

nd

o a

ICI, re

sta

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-1 S

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.

Arq

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•S

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s–

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mp

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um

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ra d

e 3

ca

ma

da

s (a

plic

ão

, tra

ns

po

rte e

red

e), u

ma

ap

lica

çã

o a

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cia

da

ao

sis

tem

a

fon

te X

de

se

ja e

nvia

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m a

ou

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açã

o

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cia

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sis

tem

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.

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‹#›

Op

era

çã

o d

e u

ma

arq

uite

ctu

ra s

imp

lifica

da

[Sta

97

]

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Arq

uite

ctu

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e c

om

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ação

•S

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Re

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tem

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osta

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‹#›

En

ca

psu

lam

en

to e

frag

me

nta

çã

o [S

ta9

7]

Arq

uite

ctu

ras d

e c

om

unic

ação

•S

erv

iço

s–

Se

rviç

os

orie

nta

do

s à

co

ne

o: b

ase

iam

-se

em

3 fa

se

s

dis

tinta

s:

•E

sta

bele

cim

ento

da lig

ação;

•T

ransfe

rência

da in

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ação

•T

erm

inação d

a lig

ação

Insta

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tem

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ticos

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‹#›

•T

erm

inação d

a lig

ação

Um

a v

ez e

sta

be

lecid

a a

co

ne

o, g

ara

nte

-se

a

se

qu

en

cia

ção

; exe

mp

lo: c

om

un

ica

çã

o te

lefó

nic

a.

–S

erv

iço

s n

ão

-orie

nta

do

s à

co

ne

o: b

ase

iam

-se

na

e

ntre

ga

da

s m

en

sa

ge

ns “d

irecta

me

nte

” à re

de

, se

m

qu

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ue

r ce

rtifica

çã

o p

révia

de

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e o

de

stin

o e

stá

ap

to a

re

ce

-las;

Co

nfia

-se

qu

e a

s m

en

sa

ge

ns (p

ossiv

elm

en

te n

ão

se

qu

en

cia

da

s) s

eja

m e

ntre

gu

es s

em

erro

s a

o d

estin

o;

exe

mp

lo: c

arta

en

treg

ue

ao

se

rviç

o p

osta

l.

Page 18: Conteúdos Previstos Serviços Telemáticos Arquitectura de ... · Fluxos de informação numa arquitectura de 5 camadas [Tan96] • Factores relevantes numa divisão por camadas

Necessid

ades d

e m

odelo

s

arq

uite

ctó

nic

os

•Q

uase to

das a

s re

des d

e d

ados s

ão d

esenvolv

idas a

partir d

e u

m m

odelo

de a

rquite

ctu

ra

•D

efin

em

a q

ualid

ad

e, c

ara

cte

rístic

as e

o tip

o d

e

serv

iços d

e c

om

unic

ação, a

ssocia

dos à

qualid

ade

Insta

laçã

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Ma

nu

ten

ção

de

Re

de

se

Sis

tem

as

Info

rmá

ticos

Ru

i A. C

osta

| AR

ST

‹#›

serv

iços d

e c

om

unic

ação, a

ssocia

dos à

qualid

ade

dos s

erv

iços d

eseja

dos

•E

xis

tem

4 (?

!) estru

tura

s p

rincip

ais

(!?), q

ue s

ão:

–O

OS

I da

ISO

–O

TC

P/IP

da

IET

F

–O

IEE

E-8

02

do

IEE

E (e

–A

arq

uite

ctu

ra S

NA

da

IBM

).

Page 19: Conteúdos Previstos Serviços Telemáticos Arquitectura de ... · Fluxos de informação numa arquitectura de 5 camadas [Tan96] • Factores relevantes numa divisão por camadas

Arquitecturas

•A

bertas–

Modelo totalm

ente independente de fabricantes–

Perm

item que um

a grande diversidade de aplicações utilizem

uma grande variedade de equipam

entos de com

unicação–

Vantagens:

Instalaçãoe M

anutençãode R

edese S

istemas

Informáticos

Rui A

. Costa ‹#›

–V

antagens:•

Os utilizadores não dependem

de um único fabricante de

equipamentos

•E

quipamentos de diferentes fabricantes podem

ser integrados na m

esma rede

•P

roprietárias–

Modelo específico de um

dado fabricante–

Vantagens•

Menor com

plexidade, pois não é necessário garantir a compatibilidade

entre equipamentos diferentes

Arquitecturas abertas

Instalaçãoe M

anutençãode R

edese S

istemas

Informáticos

Rui A

. Costa ‹#›

Modelo O

SI da IS

OM

odelo TC

P/IP

da IET

F

Page 20: Conteúdos Previstos Serviços Telemáticos Arquitectura de ... · Fluxos de informação numa arquitectura de 5 camadas [Tan96] • Factores relevantes numa divisão por camadas

Arquitecturas abertas: O

modelo

de referência OS

I da ISO

•D

evido à necessidade de interligação de diferentes sistem

as decom

putadores...–

O m

odelo OS

I é um sistem

a aberto.

Instalaçãoe M

anutençãode R

edese S

istemas

Informáticos

Rui A

. Costa ‹#›

•C

omo m

odelo de referênciaque é, ...

–D

escreve a estruturadas com

unicações;–

Identifica as normas

requeridas por essa estrutura (para possibilitara interligação de vários sistem

as e componentes);

–É

um m

odelo para referência das actividades denorm

alização,não é um

modelo de referência para

implem

entações!

Arquitecturas abertas: O

modelo de

referência OS

I da ISO

•C

amadas/N

íveis do modelo de

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SI (O

pe

n S

yste

ms

Inte

rco

ne

ctio

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(Inte

rna

tion

al S

tan

da

rds

Org

an

iza

tion)

Instalaçãoe M

anutençãode R

edese S

istemas

Informáticos

Rui A

. Costa ‹#›

Page 21: Conteúdos Previstos Serviços Telemáticos Arquitectura de ... · Fluxos de informação numa arquitectura de 5 camadas [Tan96] • Factores relevantes numa divisão por camadas

Arquitecturas abertas: O

modelo

de referência OS

I da ISO

•R

elação dos equipamentos com

o OS

I

Instalaçãoe M

anutençãode R

edese S

istemas

Informáticos

Rui A

. Costa ‹#›

Arquitecturas abertas: O

modelo

TC

P/IP

da IET

F•

O nom

e provém dos protocolos m

ais importantes da

arquitectura: TC

P (T

ransm

issio

n C

ontro

l Pro

tocol) e

IP (In

tern

et P

roto

col).

Instalaçãoe M

anutençãode R

edese S

istemas

Informáticos

Rui A

. Costa ‹#›

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Arquitecturas abertas: O

modelo

TC

P/IP

da IET

F•

Nív

el 2

–C

am

ad

a d

e lig

ão

lóg

ica

–A

RP

AN

ET

–E

TH

ER

NE

T

–A

TM

Instalaçãoe M

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Informáticos

Rui A

. Costa ‹#›

–A

TM

–R

ED

ES

BLIC

AS

DE

DA

DO

S–

RE

DE

S T

OK

EN

RIN

G

–O

UT

RA

S

Arquitecturas abertas: O

modelo

TC

P/IP

da IET

F•

Nív

el 3

–C

am

ad

a d

e re

de

–IP

–In

tern

et P

roto

co

l-entrega de m

ensagens extremo-a-

extremo em

modo “datagram

a”.–

(ICM

P –

Inte

rne

t Co

ntro

l Me

ssa

ge

Pro

toco

l–usado para

Instalaçãoe M

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edese S

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Informáticos

Rui A

. Costa ‹#›

–(IC

MP

–In

tern

et C

on

trol M

essa

ge

Pro

toco

l–usado para

informar os equipam

entos ligados à rede de condições relativas aos serviços IP

.)–

(AR

P –

Ad

dre

ss R

eso

lutio

n S

erv

er

–M

apeia endereços IP

em endereços E

thernet / RA

RP

–R

eve

rse

AR

P)

–...

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Arquitecturas abertas: O

modelo

TC

P/IP

da IET

F•

Nív

el 4

–C

am

ad

a d

e tra

ns

po

rte–

TC

P –

Tra

nsm

issio

n C

on

trol P

roto

co

l–protocolo de

transferência fiavél, orientado às ligações.–

UD

P –

Use

r Da

tag

ram

Pro

toco

l–protocolo de transferência

Instalaçãoe M

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. Costa ‹#›

–U

DP

–U

se

r Da

tag

ram

Pro

toco

l–protocolo de transferência

não orientado às ligações.

–N

VP

–N

etw

ork

Vo

ice

Pro

toco

l–protocolo em

tempo real,

usado (pouco) para transmissão de voz digitalizada.

–...

Arquitecturas abertas: O

modelo

TC

P/IP

da IET

F•

Nív

eis

5 a

7 –

Ca

ma

da

s d

e s

es

o,

ap

res

en

taç

ão

e a

plic

ão

–S

MT

P –

Sim

ple

Ma

il Tra

nsfe

r Pro

toco

l–P

rotocolo de correio electrónico.

–D

NS

–D

om

ain

Na

me

Se

rvic

e

Instalaçãoe M

anutençãode R

edese S

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Rui A

. Costa ‹#›

–D

NS

–D

om

ain

Na

me

Se

rvic

e–

FT

P –

File

Tra

nsfe

r Pro

toco

l–protocolo de transm

issão de ficheiros.

–T

ELN

ET

–T

ele

co

mu

nic

atio

ns N

etw

ork

–serviços de

terminal virtual, para acesso interactivo de term

inais a servidores.

–N

SP

–serviço sim

plificado de mapeam

ento de nomes e

endereços.–

...

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Arquitecturas proprietárias

Arquitectura S

NA

Arquitectura D

NA

(DE

C)

Arquitectura X

NS

Instalaçãoe M

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Arquitectura X

NS

Arquitectura N

ovell N

etW

are

NetB

IOS

/NetB

EU

IA

rquitectura Apple

Talk

Arquitecturas proprietárias: S

NA

(S

yste

m N

etw

ork

Arc

hite

ctu

re)•

O S

NA

é uma arquitectura proprietária da IB

M C

orp.•

Anunciada em

1974•

Influenciou a arquitectura OS

I (existem sem

elhanças funcionais)•

Objectivo principal: possibilitar a com

unicação fiável e altamente

controlada entre sistemas term

inais de utilizador e computadores de

Instalaçãoe M

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. Costa ‹#›

controlada entre sistemas term

inais de utilizador e computadores de

grande porte (main

fram

es)

•C

oncebida para uma estrutura em

árvore(um

main

fram

eligado a

outros computadores ou periféricos –

arquitectura fortemente

centralizada)•

Desenhada para a interligação de equipam

entos IBM

•IB

M B

lue Print N

etwork (1992)

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Arquitecturas proprietárias: S

NA

(S

yste

m N

etw

ork

Arc

hite

ctu

re)

•S

erviços de Transacção: S

erviços básicos de aplicação (p.e. C

orreio electrónico, Transferência de ficheiros)

•S

erviços de Apresentação : F

ormatação dos dados

•C

ontrolo do Diálogo: C

ontrolo do diálogo entre utilizadores finais

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. Costa ‹#›

SN

A Layers

finais

•C

ontrolo da Transm

issão: Ligações extremo-a-extrem

o, com

controle de fluxo

•C

ontrolo de Cam

inhos : Encam

inhamento de m

ensagens através da rede

•C

ontrolo das Ligações de Dados: T

ranferência fiável entre nós adjacentes da rede

•C

ontrolo Físico : Interface com

o meio físico de

comunicação

Controlo F

ísico

Arquitecturas proprietárias: D

NA

/DE

C

Dig

ital (E

qu

ipm

en

t Co

rpo

ratio

n) N

etw

ork

Arc

hite

ctu

re

•Início do desenvolvim

ento nos anos 70•

A D

NA

(DE

Cnet) está a evoluir de um

a solução proprietária para uma

solução aberta(actualm

ente na fase V –

integração da arquitectura O

SI)

•A

nterior à arquitectura OS

I da ISO

•A

rquitectura estratificada

Instalaçãoe M

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•A

rquitectura estratificada•

Desenhada para a interligação de equipam

entos DE

C•

Actual versão adere ao m

odelo de referência OS

I/ISO

•O

DE

Cnet/O

SI é capaz de interligar com

a sua versão anterior e com

redes TC

P/IP

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Arquitecturas proprietárias: D

NA

/DE

C

Dig

ital (E

qu

ipm

en

t Co

rpo

ratio

n) N

etw

ork

Arc

hite

ctu

re

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Arquitecturas proprietárias:

XN

S (X

ero

x N

etw

ork

Syste

m)

•P

ropriedade da Xerox (X

erox Netw

ork System

)•

Descontinuada no inicio década de 80

•D

ireitos vendidos, deu origem à N

ove

ll Ne

tWa

reentre outros

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Arquitecturas proprietárias: N

ovell N

etW

are

•B

aseada na arquitectura XN

S•

Usada para sistem

a operativo em rede local (N

etW

are)

–S

erviços fornecidos: Partilha de ficheiros e de im

pressora, segurança, gestão de redes e de utilizadores

OS

IN

etWare

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Arquitecturas proprietárias: N

etBIO

S/N

etBE

UI

•N

etBIO

S (N

etw

ork

Basic

Input-O

utp

ut S

yste

m)

•N

etBE

UI: um

dos protocolos de suporte do NetB

IOS

•N

etBIO

S é, actualm

ente, um s

tandard

de facto•

Oferece um

a funcionalidade correspondente ao nível de sessão do m

odelo OS

I e níveis inferiores (controla o modo de transm

issão –

Instalaçãoe M

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modelo O

SI e níveis inferiores (controla o m

odo de transmissão –

sim

ple

x, h

alf-d

uple

xou d

uple

x)•

Apesar de ter sido concebido para funcionam

ento em redes locais,

oferece algumas capacidades de encam

inhamento (contudo, o

encaminham

ento é feito encapsulando as mensagens N

etBIO

S em

IP)

•N

etBE

UI é a form

a sta

ndard

de comunicação entre clientes e

servidores Win

dow

sN

T

•F

ornece mecanism

os de comunicação entre processos, através da

utilização dos protocolos SM

B e N

BF

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Arquitecturas proprietárias: A

pple

Talk

•Lim

itada ao ambiente A

pp

le

•E

ncontra-se em decréscim

o de utilização•

Este conjunto de protocolos encontra-se totalm

ente integrado

Instalaçãoe M

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. Costa ‹#›

no S.O

. Ma

cin

tosh, sendo caracterizado pela facilidade de

utilização típica deste sistema

•P

ossui 6 níveis protoculares

Arquitecturas proprietárias: A

pple

Talk

OS

IA

pple

Talk

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Arquitecturas P

rotocolares•

Com

unicação entre hosts

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Arquitecturas P

rotocolares•

Standards/N

ormas. P

orquê? (1/2)–

Necessidade de garantir interoperabilidade

entre diferentes sistem

as•

De diferentes tam

anhos•

De diferentes fabricantes

Instalaçãoe M

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•D

e diferentes fabricantes•

Com

sistemas operativos diferentes

•C

om arquitecturas diferentes

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Arquitecturas P

rotocolares•

Standards/N

ormas. P

orquê? (2/2)–

Nos anos 80 houve um

a grande expansão das redes de dados

–P

reocupação em garantir a interoperabilidade

entre sistemas

Instalaçãoe M

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entre sistemas

•V

ários fabricantes a produzirem soluções incom

patíveis

–A

rquitectura protocolar TC

P/IP

e modelo O

SI

•D

esenvolvidos em cam

adas cada uma responsável por

diferentes aspectos da comunicação

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O m

odelo OS

I em detalhe

Instalaçãoe M

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O m

odelo OS

I em detalhe

O m

odelo OS

I em detalhe

•O

modelo O

SI –

Open S

yste

ms In

terc

onnectio

n, foi desenvolvido pela

ISO

–In

tern

atio

nal S

tandard

s O

rganiza

tion, tendo sido editado na sua

versão final em 1984

;

•O

CC

ITT

(Inte

rnatio

nal T

ele

gra

ph a

nd T

ele

phone C

onsulta

tive

Com

mitte

e), agora designado por ITU

-T (T

ele

com

munic

atio

ns

Sta

ndard

izatio

n S

ecto

r da ITU

–In

tern

atio

nal T

ele

com

munic

atio

n

Unio

n) adoptou o modelo O

SI com

a aprovação da norma X

.200

Instalaçãoe M

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Rui A

. Costa ‹#›

Unio

n) adoptou o modelo O

SI com

a aprovação da norma X

.200 (http://w

ww

.doc.ua.pt/arch/itu/rec/product/X.htm

);•

O m

odelo OS

I define uma arquitectura genérica para interligação de

sistemas heterogéneos

;

•A

designação OS

I (Open S

yste

ms In

terc

onnectio

n) refere-se à abertura dos sistem

as à comunicação com

outros sistemas, por

oposição a soluções proprietárias.

Page 32: Conteúdos Previstos Serviços Telemáticos Arquitectura de ... · Fluxos de informação numa arquitectura de 5 camadas [Tan96] • Factores relevantes numa divisão por camadas

O m

odelo OS

I em detalhe

•O

s princípios que presidiram à concepção do m

odelo OS

I foram

:–

Um

a camada só deve ser criada quando for necessário um

nível diferente de abstracção;

–C

ada camada deve desem

penhar uma função bem

definida ;–

As fronteiras entre cam

adas devem ser definidas por form

a a

Instalaçãoe M

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. Costa ‹#›

–A

s fronteiras entre camadas devem

ser definidas por forma a

minim

izar o fluxo de informação através das interfaces;

–O

número de cam

adas deve ser suficientemente grande para que

funções distintas não coexistam na m

esma cam

adae

suficientemente pequeno para que a arquitectura se m

antenha sim

ples.–

O m

odelo de referência OS

I não concretiza serviços, protocolos e tecnologias; diz apenas qual a função de cada cam

ada.

O m

odelo OS

I em detalhe

Instalaçãoe M

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O m

odelo de refrência OS

I [Sta97]

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O m

odelo OS

I em detalhe

•A

ca

ma

da

físic

afaz o interface com

a camada de dados e com

o m

eio físico. É responsável pela definição das interfaces com

o m

eio físico e pela transmissão e recepção do sinal entre nós

adjacentes;•

A c

am

ad

a d

e d

ad

os

faz o interface com a cam

ada física e com

Instalaçãoe M

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•A

ca

ma

da

de

da

do

sfaz o interface com

a camada física e com

a cam

ada de rede e é responsável pela formação das tram

as, m

ultiplexagem e desm

ultiplexagem dos dados

enviados sobre a cam

ada física. A cam

ada de dados pode ainda incluir funções de controlo de erros e de controlo do acesso ao m

eio físico ;•

A c

am

ad

a d

e d

ad

os

é responsável pelo controlo da ligação entre nós adjacentes;

•A

ca

ma

da

de

red

efaz o interface com

a camada de dados e

com a cam

ada de transporte e é responsável pelo encam

inhamento da inform

açãode nó para nó;

O m

odelo OS

I em detalhe

•A

ca

ma

da

de

tran

sp

orte

faz o interface com a cam

ada de rede e com

a camada de sessão e é responsável pelo controlo da

ligação entre os pontos extremos da ligação. A

camada de

transporte pode fornecer diferentes classes de serviçocom

diferentes qualidades de serviço;

•A

ca

ma

da

da

se

ss

ão

faz o interface com a cam

ada de transporte e com

a camada de apresentação e é responsável

Instalaçãoe M

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transporte e com a cam

ada de apresentação e é responsável pela gestão de m

últiplas ligações entre sistemas;

•A

ca

ma

da

de

ap

res

en

taç

ão

faz o interface com a cam

ada de transporte e com

a camada de aplicação e é responsável por

assegurar a compatibilidade da representação da inform

açãoentre os sistem

as;•

A c

am

ad

a d

a a

plic

ão

faz o interface com a fonte/destino de

informação e com

a camada de apresentação. A

camada de

aplicação faculta à fonte de informação os m

eios para esta aceder ao sistem

a de telecomunicações;

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O m

odelo OS

I em detalhe

•C

ada uma das cam

adas desempenha um

subconjunto das funções necessárias ao processo de com

unicaçãoentre duas

entidades distintas e distantes;•

As cam

adas superiores usam os serviços das cam

adas inferiores;

Instalaçãoe M

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inferiores;•

As cam

adas superiores acedem aos serviços das cam

adas inferiores através de S

AP

s (Se

rvic

e A

cce

ss P

oin

ts);•

Alterações na im

plementação de um

a dada camada não

implicam

alterações nas camadas adjacentes, desde que o tipo

de serviço e as interfaces sejam m

antidas inalteradas;

O m

odelo OS

I em detalhe

•N

os vários elementos da rede, ou seja nos vários nós, vão estar

implem

entadas um conjunto de cam

adas funcionais, que perm

item que esse nó desem

penhe um conjunto de funções;

•A

s funcionalidades implem

entados numa dada cam

ada dependem

das funcionalidades requeridas pelas camadas

superiores, o que significa que existem diferentes protocolos

Instalaçãoe M

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superiores, o que significa que existem diferentes protocolos

para uma m

esma cam

ada;

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O m

odelo OS

I em detalhe

•A

s várias camadas funcionais desem

penham um

conjunto de funções de acordo com

protocolos pré-estabelecidos;•

De form

a a implem

entar os vários protocolos, as várias cam

adas no nó emissor, vão adicionando inform

ação sob a form

a de cabeçalhos ou terminações à inform

ação que lhes é

Instalaçãoe M

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forma de cabeçalhos ou term

inações à informação que lhes é

passada pelas camadas superiores;

•N

o nó receptor esta informação vai sendo retirada à m

edida que a inform

ação circula das camadas inferiores para as

camadas superiores;

•N

os nós intermédios a inform

ação sobe até à camada superior

que está implem

entada e volta a descer até ser novamente

transmitida pela m

eio físico. Neste processo os cabeçalhos são

inicialmente retirados e depois inseridos novam

ente, com nova

informação;

O m

odelo OS

I em detalhe

Instalaçãoe M

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Page 36: Conteúdos Previstos Serviços Telemáticos Arquitectura de ... · Fluxos de informação numa arquitectura de 5 camadas [Tan96] • Factores relevantes numa divisão por camadas

O m

odelo OS

I em detalhe

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O m

odelo TC

P/IP

em detalhe

Instalaçãoe M

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. Costa ‹#›

O m

odelo TC

P/IP

em detalhe

Page 37: Conteúdos Previstos Serviços Telemáticos Arquitectura de ... · Fluxos de informação numa arquitectura de 5 camadas [Tan96] • Factores relevantes numa divisão por camadas

O m

odelo TC

P/IP

em detalhe

•R

esultou da investigação levada a cabo no âmbito da

AR

PA

NE

T, um

a rede de comutação de pacotes financiada pela

agência governamental norte-am

ericana DA

RP

A (D

efe

nse

A

dva

nce

d R

ese

arc

h P

roje

cts

Ag

en

cy), em

finais da década de 60 e durante a década de 70;

Instalaçãoe M

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60 e durante a década de 70;•

A arquitectura protocolar T

CP

/IP foi desenvolvida, em

1974, especificam

ente para a Internet, contudo actualmente, devido

ao sucesso da Internet, está implem

entada e é usada em

muitos sistem

as para suportar serviços não directamente

relacionados com a Internet;

•A

arquitectura protocolar TC

P/IP

permite interligar dispositivos

que estejam em

diferentes redes físicas;

O m

odelo TC

P/IP

em detalhe

•É

comum

dividir o modelo T

CP

/IP em

4/5 camadas:

–A

Cam

ada da Aplicação

–A

Cam

ada de Transporte

–A

Cam

ada de Rede (internet)

–A

Cam

ada de Acesso à R

ede

Instalaçãoe M

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–A

Cam

ada de Acesso à R

ede–

A C

amada F

ísica (alguns autores não a incluem)

•A

o contrário do modelo O

SI, onde os protocolos são agrupados

por camadas tendo em

conta a sua funcionalidade, no modelo

TC

P/IP

é usual agrupar os protocolos tendo em conta os

serviços que necessitam. O

u seja, um protocolo que necessite

apenas dos serviços da camada 3 é colocado na cam

ada 4 independentem

ente da sua funcionalidade, isto faz com que

tenhamos na m

esma cam

ada TC

P/IP

protocolos com

funcionalidades muito distintas e diferentes daquelas que o

nome da cam

ada nos levaria a supor;

Page 38: Conteúdos Previstos Serviços Telemáticos Arquitectura de ... · Fluxos de informação numa arquitectura de 5 camadas [Tan96] • Factores relevantes numa divisão por camadas

TC

P/IP

(4 níveis)

Instalaçãoe M

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. Costa ‹#›

Versão do protocolo T

CP

/IP com

4 camadas [T

an96]

OS

I vs. TC

P/IP

(4 níveis)

Instalaçãoe M

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Com

paração entre a Arquitectura P

rotocolar OS

I e a Arquitectura P

rotocolar TC

P/IP

(4 níveis)

Page 39: Conteúdos Previstos Serviços Telemáticos Arquitectura de ... · Fluxos de informação numa arquitectura de 5 camadas [Tan96] • Factores relevantes numa divisão por camadas

OS

I vs. TC

P/IP

(5 níveis)

Instalaçãoe M

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. Costa ‹#›

Com

paração entre a Arquitectura P

rotocolar OS

I e a Arquitectura P

rotocolar TC

P/IP

(5 níveis)

O m

odelo TC

P/IP

em detalhe

•A

ca

ma

da

físic

acoincide com

a camada física do m

odelo OS

I (alguns autores não chegam

a considerar esta camada);

•A

ca

ma

da

de

ac

es

so

à redeengloba as funções da cam

ada de dados do m

odelo OS

I e é responsável pela comunicação entre

elementos directam

ente ligados à mesm

a rede;

Instalaçãoe M

anutençãode R

edese S

istemas

Informáticos

Rui A

. Costa ‹#›

elementos directam

ente ligados à mesm

a rede;•

A c

am

ad

a d

e re

de

é responsável pelas funções de encam

inhamento da inform

ação pelos diferentes nós e fornece serviços de “segm

entação” (fragmentação) e reagrupam

ento da inform

ação;•

O protocolo desta cam

ada é o IP –

Inte

rne

t Pro

toco

l;•

De form

a a permitir a entrega da inform

ação ao destinatário o protocolo IP

usa um endereço único

para cada máquina ligada

à Internet!

Page 40: Conteúdos Previstos Serviços Telemáticos Arquitectura de ... · Fluxos de informação numa arquitectura de 5 camadas [Tan96] • Factores relevantes numa divisão por camadas

O m

odelo TC

P/IP

em detalhe

•A

ca

ma

da

de

tran

sp

orte

engloba as funções da camada de

transporte do modelo O

SI, perm

itindo ainda endereçar a inform

ação a um processo específico dentro de um

a máquina;

•N

o modelo T

CP

/IP são definidos dois protocolos na cam

ada de transporte, o T

CP

–T

ran

sp

ort C

on

trol P

roto

co

l e o UD

P -

Use

r

Instalaçãoe M

anutençãode R

edese S

istemas

Informáticos

Rui A

. Costa ‹#›

transporte, o TC

P –

Tra

nsp

ort C

on

trol P

roto

co

l e o UD

P -

Use

r D

ata

gra

m P

roto

co

l;

•D

e forma a entregar a inform

ação a um processo específico, os

protocolos deste nível utilizam um

endereço designado por porto;

•A

ca

ma

da

de

ap

lica

çã

oengloba as funções das cam

adas de (sessão,) apresentação e aplicação do m

odelo OS

I.

O m

odelo TC

P/IP

em detalhe

Instalaçãoe M

anutençãode R

edese S

istemas

Informáticos

Rui A

. Costa ‹#›

O endereçam

ento no modelo T

CP

/IP com

5 níveis (inclui a camada física)

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O m

odelo TC

P/IP

em detalhe

•A

pilha protocolar TC

P/IP

engloba um conjunto de aplicações

básicas como por exem

plo o ICM

P, o S

MT

P, o F

TP

e o T

ELN

ET

.•

No m

odelo protocolar TC

P/IP

uma aplicação que não precise

dos serviços da camada 4 pode ser im

plementada directam

ente

Instalaçãoe M

anutençãode R

edese S

istemas

Informáticos

Rui A

. Costa ‹#›

dos serviços da camada 4 pode ser im

plementada directam

ente sobre a cam

ada 3 ou mesm

o sobre a camada 2, com

o é o caso do IP

AR

P;

IP A

RP

Instalaçãoe M

anutençãode R

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. Costa ‹#›

Cam

pos de uma tram

a AR

P/R

AR

P

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ICM

P

Instalaçãoe M

anutençãode R

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Cam

pos do cabeçalho de um pacote IC

MP

O m

odelo TC

P/IP

em detalhe

Instalaçãoe M

anutençãode R

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. Costa ‹#›

Exem

plo de uma aplicação que usa os serviços da cam

ada de transporte fornecidos pelo TC

P

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Protocolos dos níveis de rede e transporte no m

odelo TC

P/IP

Instalaçãoe M

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. Costa ‹#›

No m

odelo protocolar TC

P/IP

não são especificados os protocolos de nível inferior ao de rede

OS

I vs. TC

P/IP

•O

modelo O

SI assenta em

7 camadas e o m

odelo TC

P/IP

em 4 (ou

5); mas em

ambos as funcionalidades fim

-a-fim são providenciadas

acima (e inclusivé) da cam

ada de transporte;•

O m

odelo OS

Iprevê comunicação o

rien

tad

a e n

ão

orie

nta

da

à

co

ne

ona cam

ada de rede, enquanto que na camada de

Instalaçãoe M

anutençãode R

edese S

istemas

Informáticos

Rui A

. Costa ‹#›

co

ne

ona cam

ada de rede, enquanto que na camada de

transporte suporta apenas comunicação o

rien

tad

a à

co

ne

o;•

O m

odelo TC

P/IP

suporta apenas o modo n

ão

orie

nta

do

à c

on

exã

ona cam

ada de rede, mas suporta am

bos os modos na cam

ada de transporte;

•O

modelo O

SI é visto, hoje em

dia, essencialmente com

o uma boa

ferramenta de estudo e classificação; na prática, é o m

odelo T

CP

/IP que im

pera.

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Criação de S

tandards TC

P/IP

e Internet (1/2)

•U

ma boa parte da popularidade do T

CP

/IP e da Internet deve-

se ao seu carácter aberto e de permanente

renovação/evolução;•

O controlo da Interneté baseado na cooperação entre diversas

entidades, de uma form

a independente de governos ou

Instalaçãoe M

anutençãode R

edese S

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Informáticos

Rui A

. Costa ‹#›

entidades, de uma form

a independente de governos ou organizações privadas;

•O

s Standards da Internet são criados pela In

tern

et E

ng

ine

erin

g

Ta

sk F

orc

e(IE

TF

) [http://ww

w.ietf.org], sendo analizados pelo

Inte

rne

t En

gin

ee

ring

Ste

erin

g G

rou

pe pelo In

tern

et A

rch

itectu

re

Bo

ard

(IAB

) [http://ww

w.iab.org], sendo finalm

ente aprovados com

o Standards Internacionais pela In

tern

et S

ocie

ty(IS

OC

) [http://w

ww

.isoc.org];

Criação de S

tandards TC

P/IP

e Internet (2/2)

•O

desenvolvimento do conjunto (s

uite) de protocolos Internet é

documentado num

mecanism

o designado por Re

qu

est fo

r C

om

me

nts

(RF

C) [http://w

ww

.ietf.org/rfc];•

As propostas de novos protocolos são apresentadas à

comunidade Internet através do E

dito

rde R

FC

[http://ww

w.rfc-

Instalaçãoe M

anutençãode R

edese S

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Informáticos

Rui A

. Costa ‹#›

comunidade Internet através do E

dito

rde R

FC

[http://ww

w.rfc-

editor.org], na forma de In

tern

et D

raft(ID

);•

Após esta fase, o docum

ento passa a Info

rma

tion

alou

Exp

erim

en

tal R

FC

, passando de seguida por um processo de

pormenorizada análise, até à eventual chegada a S

tandard Internet.

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Arquitectura de R

edes e S

erviços Telem

áticos

Instalaçãoe M

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Informáticos

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. Costa ‹#›

CE

T de Instalação e M

anutenção de Redes

e Sistem

as Informáticos

Pro

gra

ma A

veiro

-No

rte: U

niv

ers

idad

e d

e A

veiro

O m

odelo IEE

E 802

Instalaçãoe M

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. Costa ‹#›

A R

ede Ethernet (802.3)

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O m

odelo IEE

E 802

•E

m m

eados de 1980, o IEE

E (Institute of E

lectrical and E

lectronic Engineers) desenvolveu o P

rojecto 802–

Modelo com

patível com o m

odelo OS

I–

Modelo s

tandard

para redes locais

Instalaçãoe M

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•A

arquitectura das redes Ethernet integra-se

na arquitectura global das redes IE

EE

802.–

A E

thernet tem um

a topologia lógica em b

us e o acesso ao m

eio é baseado no protocolo C

SM

A/C

D de tipo 1-persistente com

resolução de colisões através de um

algoritmo de recuo binário

exponencial truncado. Suporta um

máxim

o de 1024 estações.–

... “Éter lum

inífero”...

O m

odelo IEE

E 802 (parte...)

No

rma

Nív

el

IEE

E 802.1

Aplicação, T

ransporte e R

ede

IEE

E 802.2

Sub-nível LLC

(controlo de

Instalaçãoe M

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Informáticos

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. Costa ‹#›

IEE

E 802.2

Sub-nível LLC

(controlo de ligações lógicas) do nível Ligação

de Dados

IEE

E 802.3, 802.4, 802.5

Sub-nível M

AC

(controlo de acesso ao m

eio) do nível Ligação de D

ados e Físico

implem

entado na placa de rede

•A

variante mais utilizada é a E

thernet UT

P (U

nshie

ld T

wis

ted P

air)

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O m

odelo IEE

E 802

Tipos de E

thernet

•10B

ase2–

Ethernet “F

ina” (Thin

-Eth

ern

et)

•10B

ase5–

Ethernet “G

rossa” (Thic

k-E

thern

et)

•10B

aseT e T

X

Instalaçãoe M

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•10B

aseT e T

X–

Ethernet U

TP

•10B

aseF–

Ethernet sobre F

ibra Óptica

•10B

ase36–

“broadband coaxial cable carrying multiple baseband

channels for a maxim

um length of 3,600 m

eters”

O m

odelo IEE

E 802

Ethernet 10B

aseT

•F

az usode cabo de pares entrançados

(TP

) com um

com

primento m

áximo de 100 m

etros e concordantes com as

especificações da EIA

/TIA

para a Categoria 5

Instalaçãoe M

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. Costa ‹#›

•A

topologia utilizada é a do tipo estrela (ponto-a-ponto), já que cada posto de trabalho deverá(?!) ser ligado a um

equipamento

concentrador (hu

b)

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O m

odelo IEE

E 802

Regra 5-4-3

•O

número m

áximo de segm

entos deve respeitar a regra 5-4-3–

limita em

distância o número de segm

entos a 5 (100 metros por

segmento num

máxim

o de 500 metros)

–o núm

ero de repetidores existentes será no máxim

o 4, um

Instalaçãoe M

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Rui A

. Costa ‹#›

–o núm

ero de repetidores existentes será no máxim

o 4, um

repetidor para cada par de segmentos

–O

número m

áximo de segm

entos populados é de 3

•E

sta regra não se aplica a redes com s

witc

he

s (s

witc

he

d

Eth

ern

ets), um

a vez que este tipo de equipamentos possui um

m

ecanismo designado por s

tore

-an

d-fo

rwa

rd(através de um

b

uffe

r) que permite o arm

azenamento das tram

as antes de as transm

itir.O m

odelo IEE

E 802

Endereço M

AC

, Endereço físico ou E

ndereço Ethernet

•N

a rede cada placa tem um

endereço MA

C(endereço único) de

6 bytes (48 bits) que se representam norm

almente na form

a hexadecim

al (p.e. 01:5A:0E

:03:04:05)•

Os nós de um

a rede Ethernet só devem

descodificar os pacotes que lhe são destinados lendo os cabeçalhos/h

ea

de

rsque têm

o

Instalaçãoe M

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. Costa ‹#›

que lhe são destinados lendo os cabeçalhos/he

ad

ers

que têm o

seu endereço•

O cabo de rede funciona com

o uma linha de com

boio, através da qual passam

“carruagens” (tramas), que por sua vez contém

“caixas” (os P

DU

s de cada nível)•

O receptor recebe as diversas tram

as e vai montando o pacote

original, a partir da informação que vai chegando

Page 49: Conteúdos Previstos Serviços Telemáticos Arquitectura de ... · Fluxos de informação numa arquitectura de 5 camadas [Tan96] • Factores relevantes numa divisão por camadas

O m

odelo IEE

E 802

•N

esta tecnologia o controlo da emissão de dados em

pacotes/tram

as, faz-se por um processo denom

inado CS

MA

/CD

(Ca

rrier S

en

se

Me

dia

Acce

ss w

ith C

ollis

ion

De

tectio

n)–

Antes de um

a placa de rede tentar injectar fram

es

(tramas) no

cabo, tenta detectar se há fluxo gerado por outras placas

Instalaçãoe M

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. Costa ‹#›

cabo, tenta detectar se há fluxo gerado por outras placas•

Se não forem

detectadas fram

es

a circular a placa transmitirá o

que háa transm

itir–

Duas placas podem

fazê-lo em sim

ultâneo originando o que se cham

a uma colisão. N

este caso, cada máquina aborta a

transmissão e estabelece um

intervalo de tempo aleatório (cujo

valor máxim

o duplicará a cada colisão) até voltar a tentar transm

itir.

O m

odelo IEE

E 802

Form

atos de Tram

as Ethernet II

Instalaçãoe M

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Estrutura da tram

a “Ethernet version 2” / “E

thernet II” / “DIX

frame”

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O m

odelo IEE

E 802

Form

atos de Tram

as Ethernet II

•C

abeçalho de 14 bytes–

6 bytes para o endereço de origem;

–6 bytes para o endereço de destino; e

–2 bytes com

o Eth

ern

et T

ype

Instalaçãoe M

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–2 bytes com

o Eth

ern

et T

ype

•D

ados

•F

CS

(Fra

me

Ch

eck S

eq

ue

ncy) -

correspondente ao CR

C-32, é

calculado com base em

todos os campos da tram

a

O m

odelo IEE

E 802

•Q

uando ocorre uma colisão:

–os em

issores param e em

item um

sinal de 48 bits designado por ja

mresultando num

a trama designada por ja

bber, cuja som

a de controlo é diferente dos dados transm

itidos.E

sta trama serve para avisar todos os nós de que ocorreu um

a colisão.

Instalaçãoe M

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colisão.•

Para efeitos de sincronização:–

no inicio da trama é transm

itida uma sequência de 8 bytes:

•7 bytes contendo 10101010 (preâm

bulo ) que são usados para sincronização de bit , seguidos de...

•1 byte conhecido por S

FD

(Sta

rt Fra

me

De

limite

r) contendo 10101011 que perm

ite aos receptores detectarem o início da tram

a (sincronização de tram

a/byte).•

Entre os dados e o F

CS

pode ainda existir um cam

po (PA

D)

adicionado para que a trama tenha o com

primento m

ínimo

exigido de 512 bits (64 bytes).

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O m

odelo IEE

E 802

Arquitectura IE

EE

802

•E

specifica um m

odelo de três camadas para as redes locais (LA

N)

•E

stas três camadas correspondem

aproximadam

ente aos níveis 1 e 2 do M

R-O

SI (M

odelo de Referência O

SI)

Instalaçãoe M

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O m

odelo IEE

E 802

Lo

gic

al L

ink C

on

trol(802.2)

•O

nível superior deste conjunto de normas é com

um.

•A

trama LLC

(802.2) tem com

o principal objectivo definir um m

ecanismo de

multiplexagem

(na transmissão) ou desm

ultiplexagem (na recepção), que

permita a vários protocolos distintos usar em

simultâneo o m

esmo recurso,

Instalaçãoe M

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permita a vários protocolos distintos usar em

simultâneo o m

esmo recurso,

assim a cada protocolo é atribuido um

SA

P único que evita conflitos entre

protocolos.•

Opcionalm

ente, permite fornecer controlo de fluxo, e detecção e retransm

issão de pacotes perdidos.

•O

SS

AP

(“Source S

ervice Access P

oint”) e o DS

AP

(“Destination S

ervice A

ccess Point”) representam

pontos de acesso nos nósde origem

e destino. Isto perm

ite ter várias aplicações de rede num m

esmo nó, a funcionar de um

modo

totalmente independente (cada um

a com o seu S

AP

).

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O m

odelo IEE

E 802

Lo

gic

al L

ink C

on

trol(802.2)

•O

s campos D

SA

P, S

SA

P e “C

ontrol” possuem 8 bits cada.

–N

a realidade os SA

P apenas possuem

7 bits, o bit 0 do DS

AP

indica se é

Instalaçãoe M

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. Costa ‹#›

–N

a realidade os SA

P apenas possuem

7 bits, o bit 0 do DS

AP

indica se é um

endereço único ou “multicast” e o bit 0 do S

SA

P indica se a tram

a é um

comando ou um

a resposta.

•T

odas as implem

entações da subcamada M

AC

utilizam o LLC

, isto é vantajoso em

termos de com

patibilidade (ver figura Arquitectura IE

EE

802). E

m princípio não deveria existir qualquer dificuldade de

interoperacionalidade entre redes com a sub-cam

ada MA

C diferente.

Infelizmente, na prática, grande parte das pilhas de protocolos não usa

o LLC e recorre directam

ente ao MA

C, é o caso do T

CP

/IP e IP

X.

O m

odelo IEE

E 802

•A

tendendo ao uso da trama LLC

, podemos considerar 4 tipos

de tramas em

redes Ethernet (802.3):

•T

ram

a “

Eth

ern

et II”

(trama standard

para o protocolo IP)

•T

ram

a “

802.3

RA

W” (corresponde a um

a utilização directa do formato

Instalaçãoe M

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Rui A

. Costa ‹#›

•T

ram

a “

802.3

RA

W” (corresponde a um

a utilização directa do formato

802.3 que não especifica nenhum m

ecanismo de m

ultiplexagem)

•T

ram

a “

802.3

” (8

02.2

/802.3

) (aplicação correcta da norma 802 , ou seja

o encapsulamento de um

a trama LLC

numa tram

a 802.3)

•T

ram

a “

Eth

ern

et S

NA

P” (obedece ao form

ato anterior, mas adiciona

mais um

campo conhecido por S

NA

PID

, com 5 octetos (40 bits) que

garante o alinhamento de 32 bits do cabeçalho)

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O m

odelo IEE

E 802

•E

m term

os práticos o mais aconselhável é um

a dada rede usar apenas um

tipo de "trama“.

Instalaçãoe M

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. Costa ‹#›

•D

e entre os vários formatos, verifica-se que a tram

a "Eth

ern

et

II"é a que perm

ite transportar a maior quantidade de dados

(MT

U(M

axim

um

Tra

nsfe

r Un

it) -1500 bytes)

O m

odelo IEE

E 802

Arquitectura E

thernet

•C

omo a arquitectura da rede E

thernet se integra na arquitectura global das redes IE

EE

802:–

Inclui, a subcamada M

AC

(Mediu

m A

ccess C

ontro

l) e a camada

física (Physic

al).

•C

amada física:

Instalaçãoe M

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•C

amada física:

–S

ubcamada P

LS (P

hysic

al L

ayer S

ignallin

g)–

Subcam

ada PM

A (P

hysic

al M

ediu

m A

ttachm

ent)

•D

uas interfaces:–

MD

I (Mediu

m D

ependent In

terfa

ce) -

interface com o m

eio de transmissão

–A

UI (A

ttachm

ent U

nit In

terfa

ce)

A P

MA

e a MD

I são implem

entadas por um elem

ento topológico designado por M

AU

(Mediu

m A

dapte

r Unit).

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O m

odelo IEE

E 802

Arquitectura E

thernet

Instalaçãoe M

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. Costa ‹#›

Arquitectura da rede E

thernet

O m

odelo IEE

E 802

Arquitectura E

thernet

•A

AU

I é utilizada para interligar a estação e os repetidores aos M

AU

respectivos.

•A

AU

I permite:

Instalaçãoe M

anutençãode R

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. Costa ‹#›

–(i) tornar a estação independente do M

AU

, possibilitando que as subcam

adas PLS

e MA

C possam

ser usadas com diferentes m

eios de transm

issão e –

(ii) separar, através de cabo, a estação do MA

U de um

a distância até 50 m

etros.

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O m

odelo IEE

E 802

Nível físico -

Sub-cam

ada MA

C

•O

nível físico da norma 802.3 pode ser de diferentes tipos, para

proporcionar uma certa independência relativam

ente ao nível MA

Cestá estruturado em

dois sub-níveis:–

Ph

ysic

al S

ign

alin

g(P

LS)

•P

roduz e recebe os sinais eléctricos. Serve de interface do nível físico com

o

Instalaçãoe M

anutençãode R

edese S

istemas

Informáticos

Rui A

. Costa ‹#›

•P

roduz e recebe os sinais eléctricos. Serve de interface do nível físico com

o M

AC

, esta interface é independente do tipo de cablagem, sinal e codificação

utilizada na transmissão.

•R

esponsável pela codificação e descodificação Manchester e pela detecção de

actividade.

–P

hysic

al M

ed

ium

Atta

ch

me

nt(P

MA

)•

Parte dependente do m

eio físico, coloca e extrai os sinais da cablagem.

•R

esponsável pela detecção de colisões e pela transmissão e recepção de sinais.

•C

odificação Manchester

(codificação bifásica com transições de nível

em todos os bits)

O m

odelo IEE

E 802

Segm

entação da rede•

A E

thernet é estruturada em segm

entos(à excepção da

10BR

OA

D36)

•O

bjectivos:–

Limitar os níveis de ruído e distorção

introduzidos pelo meio de

transmissão;

Instalaçãoe M

anutençãode R

edese S

istemas

Informáticos

Rui A

. Costa ‹#›

transmissão;

–Lim

itar a gama de potências recebidas

em qualquer ponto do m

eio de transm

issão (e assim, garantir detecção de colisões perfeita em

todas as cam

adas físicas já especificadas);–

Flexibilizar a configuração da rede

e permitir a coexistência de

diferentes meios de transm

issãonum

a mesm

a rede.

Page 56: Conteúdos Previstos Serviços Telemáticos Arquitectura de ... · Fluxos de informação numa arquitectura de 5 camadas [Tan96] • Factores relevantes numa divisão por camadas

O m

odelo IEE

E 802

Repetidores

•O

s segmentos são interligados através de repetidores.

•F

unções dos repetidores:–

detectar colisões;–

regenerar, retemporizar e reform

atar os sinais que viajam entre diferentes

segmentos.

Instalaçãoe M

anutençãode R

edese S

istemas

Informáticos

Rui A

. Costa ‹#›

segmentos.

Na eventualidade de ser detectada um

a colisão em qualquer um

a das interfaces em

que o repetidor está a transmitir, o repetidor interrom

pe a transmissão da tram

a e reforça a colisão enviando JA

M para todas as suas interfaces.

•D

urante o processo de aquisição de sincronismo na cam

ada física podem

ser perdidos um núm

ero variável de bits do PR

MB

ULO

. O

repetidor deve:–

regenerar o PR

MB

ULO

por forma a garantir que o com

primento de um

P

RE

ÂM

BU

LO por si enviado nunca é inferior a 56 bits;

–estender o com

primento dos fragm

entos de trama resultantes de um

a colisão a um

mínim

o de 96 bits.

O m

odelo IEE

E 802

Restrições à configuração da E

thernet

•Ja

ne

la d

e c

olis

õe

s-

período vulnerável, depois de uma estação iniciar a sua

transmissão, no qual poderão ocorrer colisões.

•A

duração da janela de colisões é função do atraso de propagação de ida-e-

Instalaçãoe M

anutençãode R

edese S

istemas

Informáticos

Rui A

. Costa ‹#›

•A

duração da janela de colisões é função do atraso de propagação de ida-e-volta.

•D

iz-se que a estação adquiriu a redequando conseguiu transm

itir por um

período superior à janela de colisões sem que tenha sido detectada qualquer

colisão. Depois de adquirir a rede, a estação poderá continuar a transm

itir a tram

a sem o perigo de colisão, um

a vez que já todas as outras estações terão detectado a actividade no canal.

Page 57: Conteúdos Previstos Serviços Telemáticos Arquitectura de ... · Fluxos de informação numa arquitectura de 5 camadas [Tan96] • Factores relevantes numa divisão por camadas

O m

odelo IEE

E 802

Restrições à configuração da E

thernet

•A

s colisões são detectadas com base no com

primento da tram

a recebida: se o com

primento for inferior ao com

primento m

ínimo perm

itido(512 bits) então a

estação fica a saber que ocorreu uma colisão e ignora a tram

a. Ou através do

campo com

o comprim

ento da trama.

Instalaçãoe M

anutençãode R

edese S

istemas

Informáticos

Rui A

. Costa ‹#›

campo com

o comprim

ento da trama.

•A

extensão máxim

a de uma rede E

thernet é baseada no comprim

ento máxim

o de um

fragmento de tram

a resultante de uma colisão.

Para garantir um

a operação correcta, a extensão da rede deve ser limitada por

forma a garantir que nenhum

a colisão gera um fragm

ento com um

comprim

ento superior a 511 bits.

Tecnologias de R

ede

Instalaçãoe M

anutençãode R

edese S

istemas

Informáticos

Rui A

. Costa ‹#›

Tecnologias de R

ede

Page 58: Conteúdos Previstos Serviços Telemáticos Arquitectura de ... · Fluxos de informação numa arquitectura de 5 camadas [Tan96] • Factores relevantes numa divisão por camadas

Tecnologias de R

ede

•A

s tecnologias de rede, e especificamente neste caso, de rede local,

encontram-se norm

alizadaspor organism

os como o IE

EE

(Institu

te o

f E

lectric

al a

nd E

lectro

nic

Engin

eers) e a IS

O (In

tern

atio

nal O

rganiza

tion

for S

tandard

izatio

n), por forma a garantir a interoperabilidade entre

sistemas.

Instalaçãoe M

anutençãode R

edese S

istemas

Informáticos

Rui A

. Costa ‹#›

•P

ara LAN

s a arquitectura de normalização abrange os dois níveis

inferiores do modelo O

SI (F

ísico e de Dados), existindo diversas

possibilidades de escolha para as camadas protocolares a utilizar.

Tecnologias de R

ede

Instalaçãoe M

anutençãode R

edese S

istemas

Informáticos

Rui A

. Costa ‹#›

•IS

O 8802-2 ou IE

EE

802.2 (Cam

adas protocolares)

Page 59: Conteúdos Previstos Serviços Telemáticos Arquitectura de ... · Fluxos de informação numa arquitectura de 5 camadas [Tan96] • Factores relevantes numa divisão por camadas

Ligação de Dados

•N

estaarquitectura

osegundo

nívelO

SI

encontra-sedividido

emdois

subníveis:

Instalaçãoe M

anutençãode R

edese S

istemas

Informáticos

Rui A

. Costa ‹#›

emdois

subníveis:–

uminferior

decontrolo

deacesso

aom

eiofísico

MA

C(M

ed

iaA

cce

ss

Co

ntro

l)e

–outro

superiorde

controlológico

dasligações

LLC(L

og

ical

Lin

kC

on

trol).

MA

C

•A

sfunções

doM

AC

sãogarantir

oacesso

aom

eiofísico

atodas

asm

áquinasda

rede,pelo

quetem

aresponsabilidade

daidentificação

dasestações

narede.

•P

araesta

funçãoutiliza

endereçosde

48bits,

normalm

ente

Instalaçãoe M

anutençãode R

edese S

istemas

Informáticos

Rui A

. Costa ‹#›

•P

araesta

funçãoutiliza

endereçosde

48bits,

normalm

entedesignados

porendereços

MA

Cou

endereçosfísicos,

quesão

constituídospor

trêsbytes

queidentificam

ofabricante,

seguidosde

trêsbytes

queidentificam

aplaca

derede

dorespectivo

fabricante.

•N

ormalm

entee

parafacilidade

deutilização,

estesendereços

sãoespecificados

emH

exadecimal

(base16),

porexem

plo00:F

1:E2:A

A:00:1D

queé

ainform

açãoque

circulanos

campos

DM

AC

eS

MA

Cdas

tramas

protocolaresdesta

camada.

Page 60: Conteúdos Previstos Serviços Telemáticos Arquitectura de ... · Fluxos de informação numa arquitectura de 5 camadas [Tan96] • Factores relevantes numa divisão por camadas

LLC•

O subnível LLC

é responsável por oferecer os serviços de encam

inhamento às cam

adas superiores e especificar os modos de

ligação–

LLC1 –

co

nn

ectio

nle

ss;

–LLC

2 –ligação com

controlo de fluxo e de erros;–

LLC3 –

ackn

ow

led

ge

d c

on

ne

ctio

nle

ss.

Instalaçãoe M

anutençãode R

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istemas

Informáticos

Rui A

. Costa ‹#›

•A

s PD

Us M

AC

têm um

a estrutura com seis cam

pos, a saber:–

Preâm

bulo: Inicio de trama

–D

MA

C: E

ndereço físico de destino–

SM

AC

: Endereço físico de origem

–C

ON

TR

OLO

: Controlo sobre tam

anho dos dados, colisões, tipo de dados–

DA

DO

S: D

ados do LLC–

FC

S: F

inal de trama e verificação dos erros de transm

issão

MA

C e LLC

Instalaçãoe M

anutençãode R

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. Costa ‹#›

ISO

8802 -E

strutura das PD

Us

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IEE

E 802.3 (IS

O 8802-3) –

Ethernet

•A

génese da Ethernet rem

onta a meados da década de 70 quando B

ob M

etcalfe e David B

ogs a inventaram e o consórcio X

erox, Intel e DE

C a

desenvolveram para o m

ercado. Posteriorm

ente (1985) normalizada

pelo IEE

E com

a norma IE

EE

802-3 e pela ISO

com a norm

a ISO

8802-3, tornou-se actualm

ente a tecnologia mais utilizada para redes

de áreas local.

Instalaçãoe M

anutençãode R

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Informáticos

Rui A

. Costa ‹#›

•A

Ethernet utiliza C

SM

A/C

D com

o técnica de acesso ao meio.

•E

sta tecnologia é normalm

ente designada por “X B

ase Y” em

que “X”

identifica o débito binário em M

bps “Base” significa que a transm

issão se efectua em

banda base (baseband), isto é, não recorre a portadoras

modeladas, e “Y

” identifica o tipo de suporte físico utilizado.

IEE

E 802.3 (IS

O 8802-3) –

Ethernet

Instalaçãoe M

anutençãode R

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. Costa ‹#›

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Variedades de redes E

thernet

–1

0B

AS

E-T

, 10

0B

AS

E-T

X e

10

00

BA

SE

-T•

Mais

co

mu

ns

•P

are

s e

ntra

nçad

os

Instalaçãoe M

anutençãode R

edese S

istemas

Informáticos

Rui A

. Costa ‹#›

–1

0-g

iga

bit E

the

rne

t•

Ind

ústria

e o

pera

do

res d

e te

leco

mu

nic

açõ

es

–4

0G

e 1

00

G E

the

rne

t•

Em

estu

do

...

O m

odelo IEE

E 802

Norm

as•

A n

orm

a 1

0B

AS

E5

–A

norma 10B

AS

E5 (ou th

ick E

thernet) usa cabo coaxial de 10 mm

. Cada

segmento tem

um com

primento m

áximo de 500 m

etros . As m

áquinas têm

que ser ligadas directamente ao cabo com

conectores próprios para o efeito e em

distâncias múltiplas de 2.5 m

etros para minim

izar reflexões.

Instalaçãoe M

anutençãode R

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Informáticos

Rui A

. Costa ‹#›

Page 63: Conteúdos Previstos Serviços Telemáticos Arquitectura de ... · Fluxos de informação numa arquitectura de 5 camadas [Tan96] • Factores relevantes numa divisão por camadas

O m

odelo IEE

E 802

Norm

as•

A n

orm

a 1

0B

AS

E2

–A

norma 10B

AS

E2 (ou th

in E

thernet) usa um cabo coaxial de 5 m

m, m

ais barato e fácil de instalar. C

ada segmento tem

um com

primento m

áximo de

185 metros. N

esta norma da E

thernet foi eliminado o requisito do

espaçamento de 2.5 m

etros entre ligações. Existe apenas um

limite m

ínimo

de 0.5 metros entre ligações para m

inimizar reflexões.

Instalaçãoe M

anutençãode R

edese S

istemas

Informáticos

Rui A

. Costa ‹#›

de 0.5 metros entre ligações para m

inimizar reflexões.

O m

odelo IEE

E 802

Norm

as•

A n

orm

a 1

0B

AS

ET

–A

norma 10B

AS

ET

usa cabo UT

P. E

ste cabo tem um

baixo custo e encontra-se instalado m

esmo nos edifícios m

ais antigos (é o mesm

o tipo de cabo que se usa na rede telefónica). A

s redes Ethernet 10B

AS

ET

têm

uma topologia física em

estrela.

Instalaçãoe M

anutençãode R

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Rui A

. Costa ‹#›

Cabo U

TP

(4 pares)

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O m

odelo IEE

E 802

Norm

as•

A n

orm

a 1

0B

AS

ET

–O

s cabos da Ethernet 10B

AS

E-T

permitem

apenas ligações ponto-a-ponto. São

utilizados dois condutores para transmitir inform

ação (TD

+ e T

D-) e outros dois para

receber (RD

+ e R

D-). P

ortanto, para construir uma rede só de dois com

putadores, basta fazer um

cabo cruzado, isto é, um cabo em

que os pinos TD

+ e T

D-

estejam

ligados aos pinos RD

+ e R

D-

da outra ponta do cabo.

Instalaçãoe M

anutençãode R

edese S

istemas

Informáticos

Rui A

. Costa ‹#›

Esta norm

a usa cabo UT

P classe 3 ou superior e fichas R

J-45. O bit rate é 10 M

b/s e o com

primento m

áximo de um

cabo é 100 metros, ou 150 m

etros caso se utilize cabo U

TP

classe 5 ou superior. É utilizada codificação M

anchester, tal como na 10B

AS

E5 e

10BA

SE

2. Cabo cruzado

Ficha R

J-45

O m

odelo IEE

E 802

Norm

as

•A

no

rma

10

BA

SE

T–

Para ligar em

rede mais do que dois P

Cs é necessário um

hu

b. Porquê?

•O

hub tem

como função receber a inform

ação enviada por qualquer um dos P

Cs

Instalaçãoe M

anutençãode R

edese S

istemas

Informáticos

Rui A

. Costa ‹#›

•O

hub tem

como função receber a inform

ação enviada por qualquer um dos P

Cs

a si ligados (pelas linhas TD

+ e T

D-) e enviar exactam

ente aquilo que recebeu para todos os outros P

Cs (para todas as linhas R

D+

e RD

-). Desta form

a, o que um

computador transm

ite pode ser escutado por todos os outros, tal como na

topologia em b

us.

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O m

odelo IEE

E 802

Norm

as•

No

rma

liza

çã

o d

a p

ina

ge

m p

ara

as

fich

as

RJ

-45

. Po

rqu

ê?

–P

or forma a que a cablagem

construída em cabo U

TP

fosse capaz de suportar qualquer tipo de rede, e para evitar incom

patibilidades entre cabos construídos por entidades diferentes criou-se um

a norma que visa

regulamentar o código de cores utilizado na construção dos cabos.

Instalaçãoe M

anutençãode R

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istemas

Informáticos

Rui A

. Costa ‹#›

Se o cabo for cruzado um

a das pontas deverá ter a pinagem m

ostrada em 2).

1) Cabo directo

2) Cabo cruzado

O m

odelo IEE

E 802

Fast E

thernet e Gigabit E

thernet

Instalaçãoe M

anutençãode R

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Rui A

. Costa ‹#›

Page 66: Conteúdos Previstos Serviços Telemáticos Arquitectura de ... · Fluxos de informação numa arquitectura de 5 camadas [Tan96] • Factores relevantes numa divisão por camadas

O m

odelo IEE

E 802

Instalaçãoe M

anutençãode R

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Rui A

. Costa ‹#›

Token B

us (IEE

E 802.4)

IEE

E 802.4 (IS

O 8802-4) –

Token B

us

•N

asredes

“Token”

oacesso

aom

eioefectua-se

porpassagem

detestem

unho.Neste

caso,comtopologia

lógicaem

Bus,o

testemunho

épassado

deacordo

comum

algoritmo

deprioridades

entreestações.

Instalaçãoe M

anutençãode R

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istemas

Informáticos

Rui A

. Costa ‹#›

•E

stasredes

nuncase

conseguiramim

plantarno

mercado

eactualm

entequase

nãoexistem

.

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O m

odelo IEE

E 802

Instalaçãoe M

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Rui A

. Costa ‹#›

Token R

ing (IEE

E 802.5 e F

DD

I)

Token R

ing

•O

protocolo Token R

ing é o protocolo de acesso ao meio m

ais utilizado em

LAN

s com topologia em

anel.–

Contudo é preterida em

favor das redes Ethernet por ser m

ais cara.

Instalaçãoe M

anutençãode R

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Informáticos

Rui A

. Costa ‹#›

cara.

•O

protocolo Token R

ing é usado em dois tipos de redes locais

standard: IEE

E 802.5

e FD

DI.

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Token R

ing

•O

s débitos são de:–

4Mbps (m

ax. 275m para cabo U

TP

),–

16Mbps (m

ax. 250m para cabo U

TP

) ou–

100Mbps (m

ax. 100m para cabo U

TP

).

Instalaçãoe M

anutençãode R

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istemas

Informáticos

Rui A

. Costa ‹#›

–100M

bps (max. 100m

para cabo UT

P).

•O

algoritmo de captura do testem

unho também

obedece a um

esquema de atribuição de prioridades às m

áquinas.

Token R

ing

•O

modo de funcionam

ento é muito sim

ples, quando uma estação pretende

transmitir aguarda a chegada do testem

unho ao seu interface de rede e retira-o da rede, colocando a inform

ação que pretende transmitir, devidam

ente form

atada.

•C

ada estação analisa então os endereços MA

C da tram

a transmitida e se o

Instalaçãoe M

anutençãode R

edese S

istemas

Informáticos

Rui A

. Costa ‹#›

•C

ada estação analisa então os endereços MA

C da tram

a transmitida e se o

MA

C destino corresponder ao seu endereço (da sua placa de rede), retira a

trama do anel, recupera a inform

ação e efectua uma cópia com

os MA

C destino

e origem trocados, e coloca-a novam

ente no anel.

•A

estação origem ao receber a tram

a que transmitiu, retira-a da rede, voltando

a colocar o testemunho, que entretanto gerou, para utilização por outra estação.

•(V

ariante A)

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Token R

ingIE

EE

802.5

Protocolo M

AC

•A

técnica de Token R

ing é baseada no uso de uma pequena tram

a chamada de

toke

n(testem

unho) que é enviado quando todas as estações estão livres.

Instalaçãoe M

anutençãode R

edese S

istemas

Informáticos

Rui A

. Costa ‹#›

•U

ma estação que queira transm

itir tem que esperar até detectar que o to

ke

n

esteja a passar.

•A

través da modificação de um

bit no toke

nele é transform

ado numa sequência

-início de um

a trama (em

que serão transmitidos os dados).

•D

e seguida, a estação junta e transmite os restantes cam

pos necessários para a construção de um

a trama de dados.

•(V

ariante B)

Token R

ingIE

EE

802.5P

rotocolo MA

C

Instalaçãoe M

anutençãode R

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Informáticos

Rui A

. Costa ‹#›

Page 70: Conteúdos Previstos Serviços Telemáticos Arquitectura de ... · Fluxos de informação numa arquitectura de 5 camadas [Tan96] • Factores relevantes numa divisão por camadas

Token R

ingIE

EE

802.5

Protocolo M

AC

•Q

uando uma estação inicia a transm

issão de uma tram

a de dados, não há nenhum

toke

nno anel, portanto todas as outras estações têm

que esperar para transm

itir.

Instalaçãoe M

anutençãode R

edese S

istemas

Informáticos

Rui A

. Costa ‹#›

•A

trama enviada dará um

a volta ao anel e será retirada pela estação que a transm

itiu.

•A

estação que transmitiu insere um

novo toke

nno anel quando:

–A

cabar a transmissão da sua tram

a; e–

Receber os prim

eiros bits da trama transm

itida (depois de ter circundado o anel com

pletamente).

Token R

ingIE

EE

802.5

Protocolo M

AC

•V

antagens:–

Fornece um

controlo flexível no acesso ao meio.

•N

o exemplo visto o acesso é justo. N

o entanto, é fácil introduzir regras para

Instalaçãoe M

anutençãode R

edese S

istemas

Informáticos

Rui A

. Costa ‹#›

•N

o exemplo visto o acesso é justo. N

o entanto, é fácil introduzir regras para regular o acesso ao m

eio de forma a fornecer prioridades e serviços com

garantia de largura de banda.

•D

esvantagens:–

Necessidade de gestão do to

ke

nno anel.

•A

perda do token

condiciona a utilização do anel;•

A duplicação do to

ken

também

pode pôr em causa o seu correcto funcionam

ento.P

ode ser eleita uma estação com

o monitora para garantir que um

e só um to

ken

circula na rede e para inserir um quando necessário.

Page 71: Conteúdos Previstos Serviços Telemáticos Arquitectura de ... · Fluxos de informação numa arquitectura de 5 camadas [Tan96] • Factores relevantes numa divisão por camadas

Token R

ingIE

EE

802.5

Tram

a MA

C•

Os bytes S

D e A

C constituem

o SF

S (“S

tart Fram

e Sequence”):

Instalaçãoe M

anutençãode R

edese S

istemas

Informáticos

Rui A

. Costa ‹#›

•O

s bytes SD

e AC

constituem o S

FS

(“Start F

rame S

equence”):–

SD

(“Starting D

elimiter”) perm

ite a sincronização–

AC

(“Access C

ontrol”) transporta informação de controlo de acesso ao m

eio

•N

o final da trama existe igualm

ente uma sequência de dois bytes designada por

EF

S (“E

nd-of-Fram

e Sequence”), constituída pelos bytes:

–E

D (“E

nding Delim

iter”)–

FS

(“Fram

e Status”)

•O

campo F

C (“F

rame C

ontrol”) indica se é uma tram

a de dados LLC ou um

a tram

a de controlo do nível MA

C, neste últim

o caso este campo tam

bém indica o

tipo de trama de controlo.T

oken Ring

IEE

E 802.5

Tram

a MA

C•

Os endereços de origem

e destino são constituídos por 6 bytes

Instalaçãoe M

anutençãode R

edese S

istemas

Informáticos

Rui A

. Costa ‹#›

•O

s endereços de origem e destino são constituídos por 6 bytes

(implem

entações antigas usavam apenas 2 bytes). O

FC

S corresponde ao

CR

C-32 aplicado sobre todos os cam

pos excepto o SF

S e o E

FS

.•

O byte “A

ccess Control” tem

o formato P

PP

TM

RR

R, com

os seguintes significados:

–P

PP

: Bits de prioridade (a prioridade afecta por exem

plo o tempo m

áximo que cada nó

pode reter o token);

–T

: Tipo de tram

a (1: trama de to

ken, 0: tram

a normal de dados);

–M

: Usado para operações de m

anutenção;–

RR

R: U

sado para pedir que o próximo to

ken

seja definido com a prioridade R

RR

.

Page 72: Conteúdos Previstos Serviços Telemáticos Arquitectura de ... · Fluxos de informação numa arquitectura de 5 camadas [Tan96] • Factores relevantes numa divisão por camadas

Token R

ingIE

EE

802.5

Tram

a MA

C•

O byte “E

nding Delim

iter” é constituído do seguinte modo: J

K1

JK

IE:

Instalaçãoe M

anutençãode R

edese S

istemas

Informáticos

Rui A

. Costa ‹#›

•O

byte “Ending D

elimiter” é constituído do seguinte m

odo: JK

1J

KIE

:–

Os bits JK

são definidos de modo a que o fim

da trama seja correctam

ente identificado pelo receptor;

–O

bit I tem o valor zero se não vão ser enviadas m

ais tramas a seguir, o valor 1 indica

que se seguem m

ais tramas;

–O

bit E será colocado em

1 por qualquer nó que detecte um erro.

•O

byte “Fram

e Status” tem

o formato A

CR

RA

CR

R (com

o medida de segurança

os bits estão duplicados já que este byte se encontra fora do CR

C):

–O

bit A indica se a estação de destino reconheceu o seu endereço;

–O

bit C indica se a estação de destino copiou a tram

a;–

Os bits R

R estão reservados.

Token R

ingF

DD

I

•O

modelo F

DD

I é um esquem

a do tipo Token R

ing, similar à

especificação IEE

E 802.5.

•C

oncebido, tanto para redes do tipo LAN

como do tipo M

AN

.

Instalaçãoe M

anutençãode R

edese S

istemas

Informáticos

Rui A

. Costa ‹#›

•C

oncebido, tanto para redes do tipo LAN

como do tipo M

AN

.

•A

maior parte das diferenças entre as duas especificações

prendem-se com

o facto de o modelo F

DD

I comportar m

aiores taxas de transm

issão(100 M

bps).

Page 73: Conteúdos Previstos Serviços Telemáticos Arquitectura de ... · Fluxos de informação numa arquitectura de 5 camadas [Tan96] • Factores relevantes numa divisão por camadas

ISO

9314 –F

DD

I

•A

tecnologia FD

DI (F

iber Distributed D

ata Interface) foi desenvolvida fundam

entalmente para b

ackb

on

es

de redes , isto é, ligações de alto débito(actualm

ente já não seria alto débito (100Mbps)) entre servidores de grande

porte situados em diversos edifícios.

•A

norma especifica

–a velocidade de 100M

bps,–

topologia em duplo anel de fibra óptica,

Instalaçãoe M

anutençãode R

edese S

istemas

Informáticos

Rui A

. Costa ‹#›

–topologia em

duplo anel de fibra óptica,–

método de acesso ao m

eio por testemunho,

–para extensões de 200K

m e para um

máxim

o de 500 máquinas.

•E

sta tecnologia apresenta um elevado grau de fiabilidade e robustez, um

a vez que às características de im

unidade ao ruído das fibras ópticas, alia um “duplo

anel securizado”, isto é, utiliza um anel com

o primário ou principal e um

segundo anel com

o backup em caso de falha do anel principal.

•Q

uando o anel principal falha as máquinas ligadas aos dois aneis (D

AS

-D

ual A

ttached Station) reconfiguram

as ligações por forma a assegurar o tráfego

normal.

•E

stas redes possuem um

a pilha protocolar algo mais com

plicadado que as

precedentes e os interfaces de rede são normalm

ente mais caros, pelo que já

está em fase decrescente de utilização.

Page 74: Conteúdos Previstos Serviços Telemáticos Arquitectura de ... · Fluxos de informação numa arquitectura de 5 camadas [Tan96] • Factores relevantes numa divisão por camadas

Arq

uite

ctu

ra d

e R

edes e

Serv

iços T

ele

mátic

os

Insta

laçã

oe

Ma

nu

ten

ção

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Re

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se

Sis

tem

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Info

rmá

ticos

Ru

i A. C

osta

‹#›

CE

T d

e In

sta

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Manute

nção d

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mas In

form

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gra

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veiro

-No

rte: U

niv

ers

idad

e d

e A

veiro

Endere

çam

ento

Insta

laçã

oe

Ma

nu

ten

ção

de

Re

de

se

Sis

tem

as

Info

rmá

ticos

Ru

i A. C

osta

‹#›

Endere

çam

ento

Eth

ern

et e

E

ndere

çam

ento

IP

Page 75: Conteúdos Previstos Serviços Telemáticos Arquitectura de ... · Fluxos de informação numa arquitectura de 5 camadas [Tan96] • Factores relevantes numa divisão por camadas

En

de

reça

me

nto

Eth

ern

et

Insta

laçã

oe

Ma

nu

ten

ção

de

Re

de

se

Sis

tem

as

Info

rmá

ticos

Ru

i A. C

osta

‹#›

En

de

reça

me

nto

Eth

ern

et

Endere

çam

ento

Eth

ern

et

•C

ada a

dapta

dor te

m u

m e

ndere

ço ú

nic

o;

•S

ão e

scrito

s e

m h

exadecim

al n

a fo

rma d

e s

eis

núm

ero

s s

epara

dos p

or

dois

ponto

s (e

x. 0

8:0

0:2

b:e

4:b

1:0

2);

Insta

laçã

oe

Ma

nu

ten

ção

de

Re

de

se

Sis

tem

as

Info

rmá

ticos

Ru

i A. C

osta

‹#›

•E

m n

ota

ção b

inária

corre

spondem

a 4

8 b

its;

•O

s p

rimeiro

s 2

4 b

its id

entific

am

o fa

bric

ante

, os re

sta

nte

s fu

ncio

nam

com

o u

m n

úm

ero

de s

érie

;

•U

m m

esm

o fa

bric

ante

pode te

r no m

erc

ado 1

6 7

77 2

16 (1

6^6

)

adapta

dore

s d

istin

tos!

Page 76: Conteúdos Previstos Serviços Telemáticos Arquitectura de ... · Fluxos de informação numa arquitectura de 5 camadas [Tan96] • Factores relevantes numa divisão por camadas

Endere

çam

ento

Eth

ern

et

•O

s a

da

pta

do

res p

od

em

fun

cio

na

r em

do

is m

od

os d

istin

tos:

–N

o m

odo n

orm

alpassam

apenas p

ara

a e

sta

ção a

s tra

mas c

om

o

seu e

ndere

ço M

AC

(unic

astin

g), a

s tra

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e b

roadcastin

g e

alg

um

as tra

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e m

ultic

astin

g;

Insta

laçã

oe

Ma

nu

ten

ção

de

Re

de

se

Sis

tem

as

Info

rmá

ticos

Ru

i A. C

osta

‹#›

alg

um

as tra

mas d

e m

ultic

astin

g;

–N

o m

odo p

rom

íscuo

passam

para

a e

sta

ção to

das a

s tra

mas;

•O

en

de

reço

de

bro

ad

ca

stin

g é

o e

nd

ere

ço

FF

:FF

:FF

:FF

:FF

:FF

.

Tip

os d

e R

edes

Insta

laçã

oe

Ma

nu

ten

ção

de

Re

de

se

Sis

tem

as

Info

rmá

ticos

Ru

i A. C

osta

‹#›

Tip

os d

e R

edes

Page 77: Conteúdos Previstos Serviços Telemáticos Arquitectura de ... · Fluxos de informação numa arquitectura de 5 camadas [Tan96] • Factores relevantes numa divisão por camadas

Tip

os d

e R

edes

•“in

tern

et”

–C

onju

nto

de re

des h

ete

rogéneas, in

terlig

adas a

través d

e ro

ute

rs,

utiliz

ando o

pro

tocolo

TC

P/IP

.

•“In

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–C

onju

nto

de “in

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ets

”, inte

rligadas a

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rs, u

tilizando o

pro

tocolo

TC

P/IP

.

Insta

laçã

oe

Ma

nu

ten

ção

de

Re

de

se

Sis

tem

as

Info

rmá

ticos

Ru

i A. C

osta

‹#›

pro

tocolo

TC

P/IP

.

•“in

tran

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–R

ede p

rivada, d

e u

ma ú

nic

a o

rganiz

ação, q

ue u

tiliza te

cnolo

gia

de

base d

a In

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et.

•“e

xtra

ne

t”–

Rede p

rivada, d

e m

últip

las o

rganiz

ações, q

ue u

tiliza te

cnolo

gia

de

base d

a In

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et.

•E

xe

mp

los...

Tip

os d

e R

ed

es (c

ara

cte

rístic

a c

om

um

)

•R

ed

es b

ase

ad

as n

os p

roto

co

los T

CP

/IP e

em

reg

ras c

riad

as

pe

lo IE

TF

.

Insta

laçã

oe

Ma

nu

ten

ção

de

Re

de

se

Sis

tem

as

Info

rmá

ticos

Ru

i A. C

osta

‹#›

AR

QU

ITE

CT

UR

A T

CP

/IP

Page 78: Conteúdos Previstos Serviços Telemáticos Arquitectura de ... · Fluxos de informação numa arquitectura de 5 camadas [Tan96] • Factores relevantes numa divisão por camadas

Pro

tocolo

IP

•A

função d

o p

roto

colo

IP é

“transporta

r” a in

form

ação d

e u

m e

xtre

mo

para

outro

extre

mo d

e u

ma “n

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u m

elh

or, d

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ma re

de c

om

a

arq

uite

ctu

ra T

CP

/IP).

Insta

laçã

oe

Ma

nu

ten

ção

de

Re

de

se

Sis

tem

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Info

rmá

ticos

Ru

i A. C

osta

‹#›

•P

ara

tal o

pro

tocolo

IP, te

m q

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–R

eso

lve

r o e

nd

ere

ça

me

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s re

de

s e

su

as lig

açõ

es a

qu

ina

s

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fectu

ar o

en

ca

min

ha

me

nto

ou

“rou

ting

” da

info

rma

çã

o a

travé

s d

a re

de

Endere

çam

ento

IP

Insta

laçã

oe

Ma

nu

ten

ção

de

Re

de

se

Sis

tem

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Info

rmá

ticos

Ru

i A. C

osta

‹#›

Endere

çam

ento

IP

Page 79: Conteúdos Previstos Serviços Telemáticos Arquitectura de ... · Fluxos de informação numa arquitectura de 5 camadas [Tan96] • Factores relevantes numa divisão por camadas

Endere

çam

ento

IP

•O

en

de

reço

IP é

co

mp

osto

po

r um

co

nju

nto

de

32

bits

(4x8

b

its), n

orm

alm

en

te e

xp

resso

em

do

tted

qu

ad

no

tatio

n.

•E

xe

mp

lo:

Insta

laçã

oe

Ma

nu

ten

ção

de

Re

de

se

Sis

tem

as

Info

rmá

ticos

Ru

i A. C

osta

‹#›

10

10

11

00

00

01

00

00

00

10

10

11

11

11

00

01

(Ba

se

2)

17

21

64

32

41

(Ba

se

10

, byte

a b

yte

)

17

2.1

6.4

3.2

41

(do

tted

qu

ad

no

tatio

n)

Endere

çam

ento

IP

•O

s 3

2 b

its id

en

tifica

m:

–um

a re

de e

–um

a lig

ação a

essa re

de.

Insta

laçã

oe

Ma

nu

ten

ção

de

Re

de

se

Sis

tem

as

Info

rmá

ticos

Ru

i A. C

osta

‹#›

•C

lasse

s …

Page 80: Conteúdos Previstos Serviços Telemáticos Arquitectura de ... · Fluxos de informação numa arquitectura de 5 camadas [Tan96] • Factores relevantes numa divisão por camadas

En

de

reça

me

nto

IP –

Cla

sse

s d

e e

nd

ere

ço

s

Insta

laçã

oe

Ma

nu

ten

ção

de

Re

de

se

Sis

tem

as

Info

rmá

ticos

Ru

i A. C

osta

‹#›

En

de

reça

me

nto

IP –

Div

isã

o d

o e

sp

aço

de

en

de

reça

me

nto

Insta

laçã

oe

Ma

nu

ten

ção

de

Re

de

se

Sis

tem

as

Info

rmá

ticos

Ru

i A. C

osta

‹#›

•N

ota

: Nem

todos o

s p

ossív

eis

endere

ços p

odem

ser u

tilizados.

Page 81: Conteúdos Previstos Serviços Telemáticos Arquitectura de ... · Fluxos de informação numa arquitectura de 5 camadas [Tan96] • Factores relevantes numa divisão por camadas

En

de

reça

me

nto

IP–

Fo

rma

to d

o d

ata

gra

ma

IP

Insta

laçã

oe

Ma

nu

ten

ção

de

Re

de

se

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tem

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ticos

Ru

i A. C

osta

‹#›

En

de

reça

me

nto

IP –

Fo

rma

to d

o

da

tag

ram

a IP

•Q

ual a

razão d

a g

rande p

rocura

de e

ndere

ços d

e c

lasse B

?

–O

s e

nd

ere

ço

s d

e c

lasse

A s

ão

po

uco

s

–O

s e

nd

ere

ço

s d

e c

lasse

C s

up

orta

m p

ou

co

s h

osts

po

r red

e

–O

s e

nd

ere

ço

s d

e c

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B e

sta

be

lece

m u

m b

om

co

mp

rom

isso

Insta

laçã

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Ma

nu

ten

ção

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Re

de

se

Sis

tem

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ticos

Ru

i A. C

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‹#›

–N

o e

nta

nto

, exis

tem

ap

en

as 1

6,3

84

en

de

reço

s d

e c

lasse

B

–E

m 1

99

2 q

ua

se

me

tad

e d

este

s e

nd

ere

ço

s e

sta

va

m a

tribu

ído

s (R

OA

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-

Ru

nn

ing

Ou

t of a

Dd

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pa

ce

)

•A

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as ta

bela

s d

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inham

ento

colo

ca p

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obre

–O

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aço

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me

ria d

os ro

ute

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–A

qu

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tida

de

de

info

rma

çã

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ece

ssá

rio tro

ca

r pa

ra m

an

ter ta

be

las

de

en

ca

min

ha

me

nto

Page 82: Conteúdos Previstos Serviços Telemáticos Arquitectura de ... · Fluxos de informação numa arquitectura de 5 camadas [Tan96] • Factores relevantes numa divisão por camadas

En

de

reça

me

nto

IP –

No

taçã

o d

ecim

al

Insta

laçã

oe

Ma

nu

ten

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Re

de

se

Sis

tem

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Info

rmá

ticos

Ru

i A. C

osta

‹#›

En

de

reça

me

nto

IP –

Exe

mp

lo

Insta

laçã

oe

Ma

nu

ten

ção

de

Re

de

se

Sis

tem

as

Info

rmá

ticos

Ru

i A. C

osta

‹#›

Page 83: Conteúdos Previstos Serviços Telemáticos Arquitectura de ... · Fluxos de informação numa arquitectura de 5 camadas [Tan96] • Factores relevantes numa divisão por camadas

En

de

reça

me

nto

IP –

En

de

reço

s e

sp

ecia

is

Insta

laçã

oe

Ma

nu

ten

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Re

de

se

Sis

tem

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Info

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ticos

Ru

i A. C

osta

‹#›

Endere

çam

ento

IP–

Máscara

s

•A

s o

rganiz

ações o

u e

mpre

sas a

dquire

m e

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ços IP

de u

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ada c

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as p

or v

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m n

ecessid

ade d

e s

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idir a

s

suas re

des

e d

eseja

m a

dequar o

seu e

ndere

ço IP

à n

ova e

stru

tura

da

rede s

ubdiv

idid

a.

Insta

laçã

oe

Ma

nu

ten

ção

de

Re

de

se

Sis

tem

as

Info

rmá

ticos

Ru

i A. C

osta

‹#›

•O

efe

ito d

a s

ubdiv

isão é

conseguid

o à

custa

de u

ma m

áscara

de re

de.

Page 84: Conteúdos Previstos Serviços Telemáticos Arquitectura de ... · Fluxos de informação numa arquitectura de 5 camadas [Tan96] • Factores relevantes numa divisão por camadas

En

de

reça

me

nto

IP–

sca

ras

•In

icia

lmente

, os e

ndere

ços IP

tinham

fronte

iras fix

as, s

endo a

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ira

defin

ida a

partir d

os p

rimeiro

s b

its d

o c

am

po d

e e

ndere

ço; é

o c

aso

dos e

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, B e

C

•D

epois

passara

m a

ter fro

nte

iras fle

xív

eis

, sendo e

sta

s d

efin

idas a

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e u

ma m

áscara

•A

máscara

é u

tilizada p

ara

separa

r a p

arte

de re

de d

a p

arte

de h

ost

Insta

laçã

oe

Ma

nu

ten

ção

de

Re

de

se

Sis

tem

as

Info

rmá

ticos

Ru

i A. C

osta

‹#›

•A

máscara

é u

tilizada p

ara

separa

r a p

arte

de re

de d

a p

arte

de h

ost

dos e

ndere

ços

En

de

reça

me

nto

IP–

Su

bre

de

s

•U

ma s

ubre

de (s

ubnet) é

um

subconju

nto

de u

ma re

de d

e c

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, B

ou C

•A

utiliz

ação d

e m

áscara

s, p

erm

ite q

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ma re

de s

eja

div

idid

a e

m

subre

des e

xte

ndendo a

parte

de re

de à

parte

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ost

do e

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ço IP

; esta

técnic

a a

um

enta

o n

úm

ero

de re

des e

reduz o

núm

ero

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osts

•O

s ro

ute

rsexte

rnos à

rede IP

só v

êem

um

a re

de IP

Insta

laçã

oe

Ma

nu

ten

ção

de

Re

de

se

Sis

tem

as

Info

rmá

ticos

Ru

i A. C

osta

‹#›

•O

s ro

ute

rsin

tern

os à

rede IP

fazem

o e

ncam

inham

ento

atra

vés d

as

vária

s s

ubre

des

Page 85: Conteúdos Previstos Serviços Telemáticos Arquitectura de ... · Fluxos de informação numa arquitectura de 5 camadas [Tan96] • Factores relevantes numa divisão por camadas

Endere

çam

ento

de “in

tranets

•P

ara

as in

tranets

exis

tem

gam

as d

e e

ndere

çam

ento

reserv

adas, q

ue

devem

ser o

bserv

adas, a

ssim

tem

os:

•C

lasse A

: 10.#

.#.#

( 1

rede )

Insta

laçã

oe

Ma

nu

ten

ção

de

Re

de

se

Sis

tem

as

Info

rmá

ticos

Ru

i A. C

osta

‹#›

•C

lasse A

: 10.#

.#.#

( 1

rede )

•C

lasse B

: 172.1

6.#

.# a

172.3

1.#

.#

( 16 re

des )

•C

lasse C

: 192.1

68.0

.# a

192.1

68.2

55.#

( 2

56 re

des )

Endere

çam

ento

de “in

tranets

•M

as s

e to

das a

s in

tranets

utiliz

am

a m

esm

a g

am

a d

e e

ndere

çam

ento

,

com

o é

que s

e p

odem

inte

rligar o

u lig

ar à

Inte

rnet ?

–A

travé

s d

e u

m s

erv

iço

de

trad

uçã

o d

e e

nd

ere

ço

s n

os ro

ute

rs d

e

inte

rliga

çã

o à

Inte

rne

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no

min

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/PA

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ork

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dre

ss

Tra

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ran

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oe

Ma

nu

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ção

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se

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tem

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Info

rmá

ticos

Ru

i A. C

osta

‹#›

Tra

nsla

tion

e P

ort A

dd

ress T

ran

sla

tion

)

Page 86: Conteúdos Previstos Serviços Telemáticos Arquitectura de ... · Fluxos de informação numa arquitectura de 5 camadas [Tan96] • Factores relevantes numa divisão por camadas

Su

bre

de

s -

Exe

mp

lo

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laçã

oe

Ma

nu

ten

ção

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Re

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se

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tem

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rmá

ticos

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En

ca

min

ha

me

nto

usa

nd

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ub

red

es -

Exe

mp

lo

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oe

Ma

nu

ten

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Re

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se

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tem

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Info

rmá

ticos

Ru

i A. C

osta

‹#›

Page 87: Conteúdos Previstos Serviços Telemáticos Arquitectura de ... · Fluxos de informação numa arquitectura de 5 camadas [Tan96] • Factores relevantes numa divisão por camadas

En

ca

min

ha

me

nto

usa

nd

o S

ub

-red

es

Exe

mp

lo

•O

s ro

ute

rse

xte

rno

s à

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e IP

en

ca

min

ha

m a

me

nsa

ge

m p

ara

a

red

e 1

92

.22

8.1

7.0

;

•O

rou

ter

R1

en

ca

min

ha

a m

en

sa

ge

m p

ara

a s

ub

-red

e

19

2.2

28

.17

.64

;

Insta

laçã

oe

Ma

nu

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Re

de

se

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tem

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ticos

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osta

‹#›

19

2.2

28

.17

.64

;

•O

rou

ter

R2

qu

e, e

stá

dire

cta

me

nte

liga

do

à s

ub

-red

e

19

2.2

28

.17

.96

, en

treg

a a

me

nsa

ge

m à

esta

çã

o 1

92

.22

8.1

7.9

7;

•N

ota

s:

–192.2

28.1

7.9

7 ->

11000000.1

1100

100.0

001

000

1.0

11

000

01

–255.2

55.2

55.2

24 ->

11111111.1

11111

11.1

1111

111.1

110

000

0

Endere

çam

ento

IP

Insta

laçã

oe

Ma

nu

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Re

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‹#›

Endere

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ento

IP

Vis

ualiz

ação d

o “T

CP

/IP E

ssentia

ls -

Chapte

r 3”

Page 88: Conteúdos Previstos Serviços Telemáticos Arquitectura de ... · Fluxos de informação numa arquitectura de 5 camadas [Tan96] • Factores relevantes numa divisão por camadas

Arq

uite

ctu

ra d

e R

edes e

S

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ele

mátic

os

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sta

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ers

idad

e d

e A

veiro

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Re

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Info

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ticos

Ru

i A. C

osta

‹#›

CID

R -

Cla

ssle

ss In

ter-D

om

ain

Page 89: Conteúdos Previstos Serviços Telemáticos Arquitectura de ... · Fluxos de informação numa arquitectura de 5 camadas [Tan96] • Factores relevantes numa divisão por camadas

CID

R-

Cla

ssle

ss In

ter-D

om

ain

Routin

g

•P

ossib

ilita s

ubnettin

g e

supern

ettin

g

•D

esenvolv

ido n

os a

nos 9

0, c

om

o u

m s

tandard

no e

ndere

çam

ento

IP

Insta

laçã

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‹#›

•A

nte

s, o

endere

çam

ento

IP e

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nic

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ente

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as c

lasses d

os

endere

ços IP

e n

as m

áscara

s d

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ubre

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ssocia

das

•P

erm

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ssocia

r gru

pos d

e e

ndere

ços IP

mais

flexiv

am

ente

, sem

usar

a d

ivis

ão o

rigin

al e

m c

lasses

CID

R-

Cla

ssle

ss In

ter-D

om

ain

Routin

g

•P

assam

a s

er a

tribuíd

os b

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e e

ndere

ços d

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(em

vez d

e

um

únic

o e

ndere

ço d

e c

lasse B

) às o

rganiz

ações c

om

mais

de 2

54

hosts

mas c

om

menos d

e a

lguns m

ilhare

s

•P

ara

perm

itir ata

car o

pro

ble

ma d

a e

xplo

são d

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bela

s d

e

Insta

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Ma

nu

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Re

de

se

Sis

tem

as

Info

rmá

ticos

Ru

i A. C

osta

‹#›

•P

ara

perm

itir ata

car o

pro

ble

ma d

a e

xplo

são d

as ta

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s d

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encam

inham

ento

, os b

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ndere

ços

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ontíg

uos

e p

artilh

am

o

mesm

o p

refix

o -

as re

des a

ssim

agre

gadas d

esig

nam

-se p

or s

upern

ets

•S

e a

atrib

uiç

ão d

e e

ndere

ços fo

r feita

de fo

rma q

ue to

das a

s re

des d

e

um

a m

esm

a re

giã

o p

ossam

ser re

pre

senta

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m m

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o p

refix

o,

esta

s re

des p

odem

ser re

pre

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or u

ma ú

nic

a e

ntra

da n

as

tabela

s d

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ncam

inham

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das o

utra

s re

giõ

es →

agre

gação d

e

tabela

s d

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ncam

inham

ento

(routin

g ta

ble

aggre

gatio

n)

Page 90: Conteúdos Previstos Serviços Telemáticos Arquitectura de ... · Fluxos de informação numa arquitectura de 5 camadas [Tan96] • Factores relevantes numa divisão por camadas

CID

R-

Cla

ssle

ss In

ter-D

om

ain

Routin

g

•E

m C

IDR

um

a re

de IP

é re

pre

senta

da p

or u

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refix

o, c

onstitu

ído p

or

endere

ço IP

/ núm

ero

de b

its a

“1” d

a m

áscara

–E

xe

mp

lo: 1

98

.32

.0.0

/16

(eq

uiv

ale

a 1

98

.32

.0.0

25

5.2

55

.0.0

)

Insta

laçã

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Ma

nu

ten

ção

de

Re

de

se

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as

Info

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‹#›

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m e

ndere

ço C

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não é

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-identific

ável (u

m ro

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ode

identific

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ira e

ntre

o p

refix

o e

o s

ufix

o a

penas a

partir d

o

endere

ço) →

CLA

SS

LE

SS

Nota

ção C

IDR

•E

specific

a u

ma g

am

a d

e e

ndere

ços, c

om

bin

ando u

m e

ndere

ço IP

com

um

a m

áscara

de re

de

•E

xem

plo

do fo

rmato

CID

R:

–xxx.x

xx.x

xx.x

xx/n

, on

de

n é

o n

úm

ero

de

bits

a ‘1

’ na

pa

rte m

ais

sig

nific

ativ

a d

o e

nd

ere

ço

IP

–A

sca

ra 1

92

.16

8.1

2.0

/23

ap

lica

a m

ásca

ra d

e re

de

25

5.2

55

.25

4.0

à re

de

1

92

.16

8, c

om

iníc

io n

o e

nd

ere

ço

19

2.1

68

.12

.0. E

sta

no

taçã

o re

pre

se

nta

a

Insta

laçã

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Ma

nu

ten

ção

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Re

de

se

Sis

tem

as

Info

rmá

ticos

Ru

i A. C

osta

‹#›

19

2.1

68

, co

m in

ício

no

en

de

reço

19

2.1

68

.12

.0. E

sta

no

taçã

o re

pre

se

nta

a

ga

ma

de

en

de

reço

s 1

92

.16

8.1

2.0

–1

92

.16

8.1

3.2

55

.

–E

m c

om

pa

raçã

o c

om

o tra

dic

ion

al e

nd

ere

ça

me

nto

ba

se

ad

o e

m c

lasse

s,

19

2.1

68

.12

.0/2

3 re

pre

se

nta

um

a a

gre

ga

çã

o d

as d

ua

s re

de

s d

e c

lasse

C

19

2.1

68

.12

.0 e

19

2.1

68

.13

.0 c

ad

a u

ma

usa

nd

o a

sca

ra d

e re

de

, po

r o

mis

o, 2

55

.25

5.2

55

.0.

–E

xe

rcíc

io: 1

0.4

.12

.0/2

2 ?

•E

m re

des s

em

nota

ção C

IDR

, o v

alo

r de n

restrin

ge-s

e a

8 (C

lass A

), 16 (C

lass B

) e 2

4 (C

lass C

)

•P

ara

a a

gre

gação fu

ncio

nar, o

s e

ndere

ços tê

m q

ue s

er c

ontíg

uos

Page 91: Conteúdos Previstos Serviços Telemáticos Arquitectura de ... · Fluxos de informação numa arquitectura de 5 camadas [Tan96] • Factores relevantes numa divisão por camadas

Nota

ção C

IDR

•A

lgo

ritmo

pa

ra id

en

tifica

r a re

de

de

stin

o q

ua

nd

o u

m d

ata

gra

ma

ch

eg

a a

um

rou

ter:

–1. F

azer M

= 3

2 (m

áscara

mais

longa)

–2. E

xtra

ir M b

its d

o e

ndere

ço d

estin

o

–3. A

dm

itindo q

ue o

s M

bits

corre

spondem

ao p

refix

o d

a re

de

Insta

laçã

oe

Ma

nu

ten

ção

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Re

de

se

Sis

tem

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Info

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ticos

Ru

i A. C

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‹#›

destin

o, p

rocura

r esse p

refix

o n

a ta

bela

de e

ncam

inham

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–4. S

e o

pre

fixo e

xis

tir está

encontra

da a

rede d

estin

o e

a

corre

spondente

entra

da n

a ta

bela

de e

ncam

inham

ento

; caso

contrá

rio, fa

zer M

= M

-1 e

reto

rnar a

o p

asso 2

•E

xe

mp

lo:B

loco d

e e

ndere

ços

•A

no

taçã

o C

IDR

pe

rmite

de

finir b

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s d

e e

nd

ere

ço

s d

e u

ma

fo

rma

flexív

el (c

om

um

a p

otê

ncia

de

do

is p

ara

o ta

ma

nh

o d

e

ca

da

blo

co

).

•B

loco

de

en

de

reço

s d

efin

ido

po

r:

Insta

laçã

oe

Ma

nu

ten

ção

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Re

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se

Sis

tem

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Info

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ticos

Ru

i A. C

osta

‹#›

•B

loco

de

en

de

reço

s d

efin

ido

po

r:

–E

ndere

ço m

ais

baix

o

–M

áscara

•E

xe

mp

lo: 1

28

.21

1.0

.0/1

6

Page 92: Conteúdos Previstos Serviços Telemáticos Arquitectura de ... · Fluxos de informação numa arquitectura de 5 camadas [Tan96] • Factores relevantes numa divisão por camadas

En

de

reça

me

nto

IP–

Fo

rma

to d

o d

ata

gra

ma

IP

Insta

laçã

oe

Ma

nu

ten

ção

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Re

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se

Sis

tem

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Info

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ticos

Ru

i A. C

osta

‹#›

En

de

reça

me

nto

IP –

Fo

rma

to d

o

da

tag

ram

a IP

•Q

ual a

razão d

a g

rande p

rocura

de e

ndere

ços d

e c

lasse B

?

–O

s e

nd

ere

ço

s d

e c

lasse

A s

ão

po

uco

s

–O

s e

nd

ere

ço

s d

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C s

up

orta

m p

ou

co

s h

osts

po

r red

e

–O

s e

nd

ere

ço

s d

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B e

sta

be

lece

m u

m b

om

co

mp

rom

isso

Insta

laçã

oe

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nu

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ção

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Re

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se

Sis

tem

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Info

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ticos

Ru

i A. C

osta

‹#›

–N

o e

nta

nto

, exis

tem

ap

en

as 1

6,3

84

en

de

reço

s d

e c

lasse

B

–E

m 1

99

2 q

ua

se

me

tad

e d

este

s e

nd

ere

ço

s e

sta

va

m a

tribu

ído

s (R

OA

DS

-

Ru

nn

ing

Ou

t of a

Dd

ress S

pa

ce

)

•A

explo

são d

as ta

bela

s d

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inham

ento

colo

ca p

ressão s

obre

–O

esp

aço

de

me

ria d

os ro

ute

rs

–A

qu

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tida

de

de

info

rma

çã

o q

ue

é n

ece

ssá

rio tro

ca

r pa

ra m

an

ter ta

be

las

de

en

ca

min

ha

me

nto

Page 93: Conteúdos Previstos Serviços Telemáticos Arquitectura de ... · Fluxos de informação numa arquitectura de 5 camadas [Tan96] • Factores relevantes numa divisão por camadas

Aula

Teóric

o-P

rátic

a

Insta

laçã

oe

Ma

nu

ten

ção

de

Re

de

se

Sis

tem

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Info

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ticos

Ru

i A. C

osta

‹#›

Aula

Teóric

o-P

rátic

a

Subnettin

g

Exerc

ício

s•

1) P

ara

o e

ndere

ço d

e re

de, 1

92.1

68.1

0.0

–a

) e s

ub

ne

two

rk m

ask, 2

55

.25

5.2

55

.22

4

•i) Q

ual o

nº d

e s

ubnetw

ork

s (id

entifiq

ue-a

s)

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ual o

nº d

e h

osts

por s

ubnetw

ork

–b

) e s

ub

ne

two

rk m

ask, 2

55

.25

5.2

55

.24

0

•i) Q

ual o

nº d

e s

ubnetw

ork

s (id

entifiq

ue-a

s)

•ii) Q

ual o

nº d

e h

osts

por s

ubnetw

ork

•2) P

ara

o e

ndere

ço IP

195.1

06.1

4.0

/24,

Insta

laçã

oe

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•2) P

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o e

ndere

ço IP

195.1

06.1

4.0

/24,

–a

) Qu

al o

me

ro d

e h

osts

po

r su

bn

etw

ork

?

•3) P

ara

o e

ndere

ço IP

123.2

00.8

.68/2

8,

–a

) Qu

al o

en

de

reço

de

red

e?

•4) A

ssum

indo u

m e

ndere

ço d

e c

lasse C

.–

a) P

recis

o d

e 2

8 s

ub

red

es. Q

ue

su

bn

etw

ork

ma

sk d

evo

u

sa

r?

•5) P

ara

o e

ndere

ço IP

168.1

78.0

.0,

–a

) Qu

al o

nº m

áxim

o d

e s

ub

red

es?

Page 94: Conteúdos Previstos Serviços Telemáticos Arquitectura de ... · Fluxos de informação numa arquitectura de 5 camadas [Tan96] • Factores relevantes numa divisão por camadas

Arq

uite

ctu

ra d

e R

edes e

S

erv

iços T

ele

mátic

os

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oe

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ticos

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CE

T d

e In

sta

lação e

Manute

nção d

e R

edes

e S

iste

mas In

form

átic

os

Pro

gra

ma A

veiro

-No

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niv

ers

idad

e d

e A

veiro

AR

P (A

ddre

ss R

esolu

tion P

roto

col)

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tem

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Info

rmá

ticos

Ru

i A. C

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‹#›

AR

P (A

ddre

ss R

esolu

tion P

roto

col)

Page 95: Conteúdos Previstos Serviços Telemáticos Arquitectura de ... · Fluxos de informação numa arquitectura de 5 camadas [Tan96] • Factores relevantes numa divisão por camadas

AR

P (A

dd

ress R

eso

lutio

n P

roto

co

l)

•P

roto

colo

“da c

am

ada d

e re

de” p

ara

converte

r um

endere

ço IP

num

endere

ço fís

ico (ta

l com

o, u

m e

ndere

ço E

thern

et)

Insta

laçã

oe

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Re

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Info

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O c

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i A. C

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O c

om

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i A. C

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Page 108: Conteúdos Previstos Serviços Telemáticos Arquitectura de ... · Fluxos de informação numa arquitectura de 5 camadas [Tan96] • Factores relevantes numa divisão por camadas

Arquitectura de R

edes e S

erviços Telem

áticos

Instalaçãoe M

anutençãode R

edese S

istemas

Informáticos

Rui A

. Costa ‹#›

CE

T de Instalação e M

anutenção de Redes

e Sistem

as Informáticos

Pro

gra

ma A

veiro

-No

rte: U

niv

ers

idad

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veiro

Estratégias de A

cesso

CS

MA

Instalaçãoe M

anutençãode R

edese S

istemas

Informáticos

Rui A

. Costa ‹#›

CS

MA

Passagem

de testemunho

Page 109: Conteúdos Previstos Serviços Telemáticos Arquitectura de ... · Fluxos de informação numa arquitectura de 5 camadas [Tan96] • Factores relevantes numa divisão por camadas

Es

traté

gia

s d

e A

ce

ss

o

•O

meio físico, geralm

ente, é partilhado pelas diversas máquinas

que constituem a rede, pelo que se exigem

métodos de acesso

ao meio, por form

a a que todas as máquinas possam

, em dado

instante, possuir exclusivamente o m

eio físico para as suas transm

issões.

Instalaçãoe M

anutençãode R

edese S

istemas

Informáticos

Rui A

. Costa ‹#›

•O

controlo de acesso ao meio pode ser feito recorrendo a várias

técnicas, das quais:–

a CS

MA

(Carrie

r Sense M

ultip

le A

ccess) e

–a P

assagem de T

estemunho (T

oken)

são as mais relevantes.

CS

MA

-R

es

um

ido

•C

SM

A (C

arrie

r Se

nse

Mu

ltiple

Acce

ss)

–N

este método as m

áquinas monitorizam

o meio

(medem

o sinal) e aguardam

um período de silêncio para efectuarem

a sua transm

issão.–

Quando duas ou m

ais máquinas transm

item em

simultâneo

dá-se um

a colisãoe o nível de sinalno m

eio altera-se. E

ntão as máquinas envolvidas prolongam

a colisãopor algum

Instalaçãoe M

anutençãode R

edese S

istemas

Informáticos

Rui A

. Costa ‹#›

Então as m

áquinas envolvidas prolongam a colisão

por algum

tempo para perm

itir a sua detecção por todas as máquinas da

rede e depois utilizam um

determinado algoritm

o para retransmitir.

–O

algoritmo m

ais utilizado é o de detecção de colisão (CD

) com

espera aleatória, em que as m

áquinas envolvidas aguardam um

período aleatório de tem

po para retransmitir, se entretanto o m

eio estiver disponível.

–N

aturalmente que à m

edida que o número de m

áquinas aumenta,

maior será a probabilidade de ocorrência de colisão, e m

ais lenta será a rede.

Page 110: Conteúdos Previstos Serviços Telemáticos Arquitectura de ... · Fluxos de informação numa arquitectura de 5 camadas [Tan96] • Factores relevantes numa divisão por camadas

To

ke

n-

Re

su

mid

o

•P

assagem de testem

unho (To

ke

n)–

Neste m

étodo, muito utilizado para topologias em

anel, existe uma

trama que funciona com

o testemunho.

Quando um

a máquina pretende transm

itir tem que aguardar que

lhe seja passado o testemunho (a tram

a “especial”)e depois inicia

Instalaçãoe M

anutençãode R

edese S

istemas

Informáticos

Rui A

. Costa ‹#›

lhe seja passado o testemunho (a tram

a “especial”)e depois inicia

a transmissão.

Quando term

inar a sua transmissão, liberta o testem

unho , que será entregue a outra m

áquina de acordo com um

determinado

algoritmo.

Estratégias de A

cesso -T

opologia

•A

s Redes Locais possuem

estruturas comuns

que são partilhadas

por diferentes sistemas:

–N

uma topologia tipo A

nel ou Bus

série , o canal de transmissão

é utilizado por todos os sistem

as;–

Em

contrapartida, na topologia em E

strelaas facilidades de

transmissão são privadas e é o m

ecanismo central de com

utação

Instalaçãoe M

anutençãode R

edese S

istemas

Informáticos

Rui A

. Costa ‹#›

transmissão são privadas e é o m

ecanismo central de com

utaçãoque se apresenta com

o um recurso com

um.

•S

ão necessárias estratégias que coordenem e controlem

o acesso a esses m

esmos recursos:

–C

ada sistema deve seguir um

protocolo que lhe permita, num

certo instante, ganhar o controlo dos m

eios partilhados;–

O protocolo de acesso deve tam

bém poder resolver problem

as de disputa que surgem

quando, simultaneam

ente, vários sistemas

pretendem ter acesso aos m

eios que partilham.

Page 111: Conteúdos Previstos Serviços Telemáticos Arquitectura de ... · Fluxos de informação numa arquitectura de 5 camadas [Tan96] • Factores relevantes numa divisão por camadas

Estratégias de A

cesso –T

ipo de Controlo

As estratégias de acesso ao m

eio de comunicação relacionam

-se com

a topologia utilizada e com o tipo de controlo (centralizado

ou distribuído) escolhido.

•C

ontrolo Centralizado:

–É

uma unidade central que determ

ina quem irá ter acesso ao

recurso comum

, de acordo com algoritm

os próprios que, por vezes,

Instalaçãoe M

anutençãode R

edese S

istemas

Informáticos

Rui A

. Costa ‹#›

recurso comum

, de acordo com algoritm

os próprios que, por vezes, contem

plam esquem

as de prioridade;–

O sistem

a que tem direito ao recurso é sem

pre aquele que para tal tenha sido autorizado pela unidade central;

–T

odos os problemas de disputa são autom

aticamente resolvidos.

•C

ontrolo Distribuído:

–T

odas as estações participam de igual m

odo na gestão do acesso ao canal de transm

issão.

Estratégias de A

cesso

Os vários m

étodos de controlo distribuídospodem

ser agrupados em

alguns tipos básicos:

–O

acesso por contenção , em que as estações tentam

aceder ao canal de transm

issão, de uma form

a “arbitrária”, sempre que têm

algo para transm

itir;

Instalaçãoe M

anutençãode R

edese S

istemas

Informáticos

Rui A

. Costa ‹#›

algo para transmitir;

–O

acesso condicionado, em que o canal de transm

issão é acedido com

permissão;

–O

acesso fixo , em que o canal de transm

issão é multiplexado

(domínio dos tem

pos, das frequências, através de códigos, ...).

Page 112: Conteúdos Previstos Serviços Telemáticos Arquitectura de ... · Fluxos de informação numa arquitectura de 5 camadas [Tan96] • Factores relevantes numa divisão por camadas

Es

traté

gia

s d

e A

ce

ss

o –

Co

nte

ão

Aces

so

po

r Co

nte

nção

:–

O m

eio partilhado pode ser acedido por qualquer sistema de um

a forma

“arbitrária”.

•Infelizm

ente, trata-se de um processo pouco eficiente devido ao

elevado número de colisões: nada im

pede que dois ou mais sistem

as acedam

, simultaneam

ente, a um m

eio que partilham, dando origem

a um

a colisão.

Instalaçãoe M

anutençãode R

edese S

istemas

Informáticos

Rui A

. Costa ‹#›

uma colisão.

•P

or forma a aum

entar a eficiência de um esquem

a por contenção, os diferentes sistem

as devem obedecer a regras “de bom

com

portamento”:

–U

ma delas é a escutar antes de tentar o acesso –

o sistema só inicia o

acesso a um recurso se o m

onitorar como livre.

•Isto não im

pede, contudo, que uma colisão ocorra quando dois ou m

ais utilizadores diferentes detectem

, simultaneam

ente, o meio que

partilham com

o livre e realizem o acesso, pelo que:

–U

m utilizador que controle um

recurso deve estar continuamente a observá-

lo por forma a detectar um

a colisão e, consequentemente, suspender as

operações que está a realizar.

Es

traté

gia

s d

e A

ce

ss

o –

Co

nte

ão

Tip

os

de

alg

oritm

os

•O

algoritmo pelo qual um

dado nó cativa o canal de transmissão

pode assumir um

a das seguintes formas:

–n

ão

-pe

rsis

ten

te;

Instalaçãoe M

anutençãode R

edese S

istemas

Informáticos

Rui A

. Costa ‹#›

–u

m-p

ers

iste

nte;

–p

-pe

rsis

ten

te.

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Es

traté

gia

s d

e A

ce

ss

o –

Co

nte

ão

•N

um esquem

a de contenção não

-pers

iste

nte

uma estação com

intenção de aceder ao canal de transm

issão procede de acordo com o

seguinte algoritmo:

–S

e o canal estiver disponível o utilizador inicia o acesso;

–S

e o canal estiver ocupado, então a estação adia o acesso e repete o

Instalaçãoe M

anutençãode R

edese S

istemas

Informáticos

Rui A

. Costa ‹#›

–S

e o canal estiver ocupado, então a estação adia o acesso e repete o presente algoritm

o;

–S

e uma colisão for detectada durante a transm

issão, todas as operações são suspensas e o presente algoritm

o é repetido.

Es

traté

gia

s d

e A

ce

ss

o –

Co

nte

ão

•N

o protocolo um

-pers

iste

nte

a estação segue uma estratégia

diferente:

–procede com

o no protocolo não-persistente, excepto que, a estação está continuam

ente a testar o meio de transm

issão de modo a tentar o acesso

logo que este esteja livre.

Instalaçãoe M

anutençãode R

edese S

istemas

Informáticos

Rui A

. Costa ‹#›

logo que este esteja livre.

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Es

traté

gia

s d

e A

ce

ss

o –

Co

nte

ão

•F

inalmente, o protocolo p-persistente

é uma versão m

elhorada do protocolo um

-persistente permitindo que o tem

po de atrasodo início do acesso

relativamente ao instante que o canal fica livre seja aleatório .

•A

ssim, um

a estação testa o meio partilhado e procede de acordo com

o protocolo não-persistente excepto que, quando o canal estiver ocupado, testa-o continuam

ente até este estar livre e, de seguida, procede da seguinte form

a:

Instalaçãoe M

anutençãode R

edese S

istemas

Informáticos

Rui A

. Costa ‹#›

forma:

–C

om um

a probabilidade pinicia o acesso;

–C

om um

a probabilidade 1-p

atrasa o acesso tsegundos;•

Ao fim

de tsegundos, se o canal ainda continuar livre, a estação executa um dos

processos anteriores. Caso contrário irá tentar o acesso num

a altura posterior.

•T

al é o que acontece no protocolo CS

MA

/CD

–C

arrie

r Sen

se M

ultip

le

Access/C

ollis

on

Dete

ctio

n.

Es

traté

gia

s d

e A

ce

ss

o –

CS

MA

/CD

•Q

uando surge uma colisão na em

issão de pacotes de dados, o m

eio de transmissão fica inutilizado durante toda a transm

issão dos m

esmos.

Instalaçãoe M

anutençãode R

edese S

istemas

Informáticos

Rui A

. Costa ‹#›

•O

mecanism

o CD

obriga a que os nós escutem a rede enquanto

emitem

dados, razão pela qual o CS

MA

/CD

é também

conhecido por L

iste

n W

hile

Ta

lk(LW

T).

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Es

traté

gia

s d

e A

ce

ss

o –

CS

MA

/CD

•C

omo o nó em

issor também

escuta a rede, pode detectar a colisão, nesse caso cessa im

ediatamente a em

issão do pacote e emite um

sinal ("jam

") de 48 bits que notifica todas as estações de que ocorreu uma

colisão. Depois da colisão o nó espera um

período de tempo aleatório e

volta a tentar. Para evitar colisões sucessivas utiliza-se um

a técnica conhecida por "binary exponential backoff" em

que os tempos aleatórios

de espera são sempre duplicados por cada colisão que ocorre.

Instalaçãoe M

anutençãode R

edese S

istemas

Informáticos

Rui A

. Costa ‹#›

•E

xiste um aspecto im

portante a considerar para que as colisões sejam

detectadas com sucesso, o tam

anho mínim

o dos pacotes deve ser tal que o seu tem

po de transmissão seja superior ao dobro do atraso de

propagação. Se isto não acontecer um

a estação pode completar a

emissão do pacote sem

que o sinal produzido pela colisão chegue a tem

po.Es

traté

gia

s d

e A

ce

ss

o –

CS

MA

/CD

A figura seguinte ilustra a situação descrita:

Instalaçãoe M

anutençãode R

edese S

istemas

Informáticos

Rui A

. Costa ‹#›

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Es

traté

gia

s d

e A

ce

ss

o –

Co

nd

icio

na

do

Acesso condicionado (transferência de testem

unho):

–E

nvolve a transferência de um testem

unho livre: quando um

sistema quer ter acesso a um

recurso partilhado, apanha o testem

unho, coloca-o como ocupado e executa as operações

desejadas, após o que terá de assegurar um novo testem

unho livre;

Instalaçãoe M

anutençãode R

edese S

istemas

Informáticos

Rui A

. Costa ‹#›

–D

evido a esta circulação do testemunho, em

termos lógicos os nós

estão dispostos em anel (rin

g). Em

termos físicos a disposição dos

nós pode ser a mais diversa, m

as raramente form

a efectivamente

um anel.

–Q

uando um nó não necessita do testem

unho envia-o para o nó seguinte. P

ara evitar uma m

á distribuição da utilização do meio de

transmissão, geralm

ente os nós têm um

a limitação de tem

po de detenção do testem

unho .

Es

traté

gia

s d

e A

ce

ss

o –

Co

nd

icio

na

do

–P

ermite um

acesso determinístico aos m

eios partilhados e exige um

elaborado mecanism

o de controlo distribuídoque preveja:

•a detecção de perdas de testem

unho;

Instalaçãoe M

anutençãode R

edese S

istemas

Informáticos

Rui A

. Costa ‹#›

•a detecção de existência de um

número anóm

alo de testem

unhos.

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Es

traté

gia

s d

e A

ce

ss

o –

Co

nd

icio

na

do

Existem

inúmeras variantes da técnica “transferência de testem

unho” , grande parte delas estão especialm

ente adaptadas para redes com

ligações físicas em anel, onde cada nó possui duas ligações físicas,

uma com

o nó anterior e outra com o nó seguinte.

•T

oken R

ing

–O

testemunho circula no anel de nó em

nó, quando um nó pretende em

itir tem

de esperar que lhe seja passado o testemunho no estado livre. P

ara em

itir uma tram

a o nó altera o estado do testemunho para ocupado, passa-o

ao nó seguinte(!!!) e emite a tram

a.

Instalaçãoe M

anutençãode R

edese S

istemas

Informáticos

Rui A

. Costa ‹#›

ao nó seguinte(!!!) e emite a tram

a. •

Slo

tted R

ing

–no anel circulam

várias tramas designadas por “slots”, cada “slot” pode estar

livre ou ocupada, para um nó em

itir é necessário aguardar que lhe chegue um

a “slot” livre. Quando lhe for transm

itida uma “slot” livre, o nó pode em

itir, para isso coloca dados na "slot".

•R

egis

ter In

sertio

n

CS

MA

/CD

vs. C

on

dic

ion

ad

o

•U

ma das vantagens da técnica de transferência de testem

unho é ser determ

inista, isto significa que é possível conhecer previam

ente o tempo m

áximo para transm

itir uma determ

inada quantidade de dados.

•P

or outro lado, é relativamente fácil estabelecer prioridades

Instalaçãoe M

anutençãode R

edese S

istemas

Informáticos

Rui A

. Costa ‹#›

•P

or outro lado, é relativamente fácil estabelecer prioridades

–por exem

plo permitindo que diferentes nós detenham

o testemunho

durante períodos de tempo m

aiores ou menores.

•N

ote-se que a técnica CS

MA

/CD

não garante sequer que um

dado nó tenha alguma vez oportunidade de em

itir.

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CS

MA

/CD

vs. C

on

dic

ion

ad

o

•A

técnica de transferência de testemunho

é vantajosa–

sob tráfego elevado pois não existem perdas de tem

po com colisões,

•C

ontudo sob baixo tráfego o CS

MA

/CD

tem a vantagem

de–

evitar perdas de tempo com

a circulação do testemunho

por nós que não pretendem

emitir.

Instalaçãoe M

anutençãode R

edese S

istemas

Informáticos

Rui A

. Costa ‹#›

não pretendem em

itir.

•M

as o grande problema da técnica de passagem

de testemunho

continua a ser a sua complexidade.

Dem

an

d P

riority

Med

ia A

ccess M

eth

od

•O

método de acesso ao m

eio Dem

an

d P

riority

foi previsto como o m

étodo de acesso E

thernet que substituiria o popular CS

MA

/CD

. Algum

as características:

–M

étodo de acesso da norma 100V

G-A

nyLAN

;–

Regras de acesso ao m

eio implem

entadas nos hu

bs

(contolo centralizado, ao contrário de tecnologias de rede com

o a Ethernet, T

oken Ring ou F

DD

I). São os

Instalaçãoe M

anutençãode R

edese S

istemas

Informáticos

Rui A

. Costa ‹#›

contrário de tecnologias de rede como a E

thernet, Token R

ing ou FD

DI). S

ão os h

ub

sque decidem

quando cada nó pode transmitir;

–Q

uando um nó tem

pacotes para transmitir ele envia um

a requisição (de

ma

nd

) ao h

ub

para enviar um pacote para a rede. C

ada requisição é rotulada com um

nível de p

riorid

ad

e n

orm

al, no caso de pacotes de dados com

uns, ou com um

nível de p

riorid

ad

e a

lta, por exemplo no de pacotes de dados de aplicações

multim

édia; –

As estações podem

transmitir e receber ao m

esmo tem

po;–

As transm

issões são efectuadas nos 4 pares de cabos;–

Um

hu

bpode funcionar com

múltiplos pedidos de transm

issões.

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Dem

an

d P

riority

Med

ia A

ccess M

eth

od

–O

hu

batende as requisições de cada estação, na ordem

da porta;–

Cada estação transm

ite apenas um

pacote por vez, e sempre servindo prim

eiro as requisições de alta prioridade .

Instalaçãoe M

anutençãode R

edese S

istemas

Informáticos

Rui A

. Costa ‹#›

IEE

E 8

02.1

2 –

Esp

ecific

ação

VG

•A

norma IE

EE

802.12 define o protocolo e a interligação de equipamentos

de comunicação de dados, através de um

a LAN

com topologia em

estrela e controlada por um

“sm

art h

ub”, utilizando o m

étodo de acesso ao meio

dem

an

d p

riority.

100B

aseV

G o

u 1

00V

G-A

nyL

AN

Instalaçãoe M

anutençãode R

edese S

istemas

Informáticos

Rui A

. Costa ‹#›

100B

aseV

G o

u 1

00V

G-A

nyL

AN

•A

norma 100V

G A

nyLAN

é baseada na norma 802.12 para a transm

issão de pacotes de redes E

thernet 802.3 e Token Ring 802.5 a 100M

b/s.•

Especificação para a transm

issão em cabos de 4 pares de categoria 3 U

TP

(conhecidos com

o Voic

e G

rade)

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WA

Ns -

Wide A

rea Netw

orksM

AN

s -M

etropolitan Area N

etworks

Instalaçãoe M

anutençãode R

edese S

istemas

Informáticos

Rui A

. Costa ‹#›

...T

ecnologias (+) usadas

...

WA

N -

Wide A

rea Netw

ork

Instalaçãoe M

anutençãode R

edese S

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Informáticos

Rui A

. Costa ‹#›

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WA

N -

Wide A

rea Netw

ork

•N

uma rede com

utada de área alargada são utilizados dois m

ecanismos de com

utação :

–C

omutação por circuitos;

Instalaçãoe M

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Informáticos

Rui A

. Costa ‹#›

–C

omutação por circuitos;

–C

omutação por pacotes.

WA

N -

Wide A

rea Netw

ork

•C

omutação de C

ircuitos:

–É

estabelecido entre a origem e o destino da m

ensagem um

canal de com

unicação físico. Esse canal é utilizado e

xclu

siv

am

en

tepara essa ligação durante toda a sua duração.

Instalaçãoe M

anutençãode R

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istemas

Informáticos

Rui A

. Costa ‹#›

para essa ligação durante toda a sua duração.

–F

ases envolvidas na comutação de circuitos:

•E

stabelecimento do circuito;

•T

ransferência de dados;•

Term

inação do circuito.

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WA

N -

Wide A

rea Netw

ork

•C

omutação de P

acotes:

–N

ão é estabelecido nenhum canal de com

unicaçãoentre a origem

e o destino utilizado exclusivam

ente para essa comunicação.

–U

ma m

ensagem é dividida em

pequenos pacotes a enviar para a

Instalaçãoe M

anutençãode R

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Informáticos

Rui A

. Costa ‹#›

–U

ma m

ensagem é dividida em

pequenos pacotes a enviar para a rede:

•A

comutação por pacotes tem

em vista rentabilizar a utilização do

equipamento

•P

or exemplo, um

canal entre dois nós adjacentes só é usado por um

pacote durante o seu tempo de transm

issão entre esses nós

–C

ada nó tem a possibilidade de arm

azenar temporariam

ente um

pacote antes de encaminhá-lo

WA

N -

Wide A

rea Netw

ork

–A

bordagens ao tratamento dos pacotes em

cada nó :

•D

atagrama

Instalaçãoe M

anutençãode R

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istemas

Informáticos

Rui A

. Costa ‹#›

•D

atagrama

–os pacotes

têm um

destino e são encaminhados nó-a-nó, com

base nesse endereço, até ao destino;

•C

ircuito Virtual

–antes da transferência de dados é estabelecido um

caminho, n

ão

-d

ed

ica

do

, entre os pontos a ligar.

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WA

N -

Wide A

rea Netw

ork

Tecnologias usadas:

–R

ede telefónica;–

Circuitos alugados;

Instalaçãoe M

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Rui A

. Costa ‹#›

–C

ircuitos alugados;–

X.25

–F

ram

e R

ela

y;–

Rede D

igital de Serviços Integrados (R

DIS

);–

AT

M (“A

synchronous Transfer M

ode”)

WA

N -

Wide A

rea Netw

ork

Re

de

Te

lefó

nic

a

•D

isponibilidade à escala global–

Rede de transm

issão de informação

–R

ede de acesso a outras redes•

Rede desenvolvida para transm

issão de voz

Instalaçãoe M

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Rui A

. Costa ‹#›

•R

ede desenvolvida para transmissão de voz

•Largura de B

anda reduzida (3100Hz)

–D

ébito binário máxim

o, tipicamente, 56K

bps•

Necessidade de utilização de um

modem

•R

ede comutada (com

utação por circuitos)•

Taxada em

função da duração da comunicação e da distância

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WA

N -

Wide A

rea Netw

ork

Circ

uito

s a

lug

ad

os

•U

tilização da rede telefónica com estabelecim

ento de circuitos perm

anentes entre dois pontos•

Vantagens:–

Disponibilidade;

Instalaçãoe M

anutençãode R

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. Costa ‹#›

–D

isponibilidade;–

Rapidez;

–M

elhores características eléctricas;–

Custo fixo.

WA

N -

Wide A

rea Netw

ork

X.2

5

•T

ecnologia utilizada nas primeiras redes públicas de com

utação por pacotes;

•A

brange os três níveis protocolares inferiores do modelo O

SI:

–N

ível físico;

Instalaçãoe M

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. Costa ‹#›

–N

ível físico;–

Nível de ligação de dados;

–N

ível de rede.•

Débitos norm

almente entre os 1200bps e 64K

bps;•

Taxada em

função do tempo e volum

e de dados ;•

Tecnologia em

desuso.

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WA

N -

Wide A

rea Netw

ork

Fra

me

Re

lay

•S

implificação da com

utação de pacotes X.25

•P

ermite débitos de n*64K

bps até 2Mbps

•E

stabelecimento de circuitos virtuais

Instalaçãoe M

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Rui A

. Costa ‹#›

WA

N -

Wide A

rea Netw

ork

RD

IS

•B

aseada em com

utação de circuitos•

Ligação de 64 Kbps ou superior, por agregação de canais de 64K

bps•

Taxada em

função do tempo e distância

Instalaçãoe M

anutençãode R

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Rui A

. Costa ‹#›

•T

axada em função do tem

po e distância

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WA

N -

Wide A

rea Netw

ork

AT

M –

As

yn

ch

ron

ou

s T

ran

sfe

r Ra

te

•A

plicável em LA

N, W

AN

e MA

N;

•C

omutação de pacotes;

•O

s circuitos (canais virtuais) AT

M podem

ser permanentes ou

comutados;

Instalaçãoe M

anutençãode R

edese S

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Informáticos

Rui A

. Costa ‹#›

comutados;

•T

ecnologia caracom

parada com as concorrentes;

•T

ecnologia atraente para ambientes M

AN

e WA

Npois:

–U

tiliza de forma eficiente e dinâm

ica os recursos da rede;–

Perm

ite integração de tráfego de características diferentes;–

Perm

ite garantir qualidade de serviço.

MA

N -

Metropolitan A

rea Netw

ork

Instalaçãoe M

anutençãode R

edese S

istemas

Informáticos

Rui A

. Costa ‹#›

MA

N -

Metropolitan A

rea Netw

ork

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MA

N -

Metropolitan A

rea Netw

ork

•A

tecnologia empregue pode incluir redes ponto-a-ponto ou usar m

eios que perm

item um

débito mais elevado com

o:

–F

DD

I (Fib

er D

istrib

ute

d D

ata

Inte

rface),

Instalaçãoe M

anutençãode R

edese S

istemas

Informáticos

Rui A

. Costa ‹#›

–F

DD

I (Fib

er D

istrib

ute

d D

ata

Inte

rface),

–A

TM

(Asyn

ch

ron

ou

s T

ran

sfe

r Mo

de),

–D

QD

B (D

istrib

ute

d Q

ue

ue

Du

al B

us) ou até m

esmo

–G

iga

bit E

the

rne

t.

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Ele

mento

s B

ásic

os d

e L

AN

Insta

laçã

oe

Ma

nu

ten

ção

de

Re

de

se

Sis

tem

as

Info

rmá

ticos

Ru

i A. C

osta

AR

ST

‹#›

Ele

mento

s B

ásic

os d

e L

AN

Ele

mento

s B

ásic

os d

e L

AN

–R

edes d

e C

om

unic

ações

Insta

laçã

oe

Ma

nu

ten

ção

de

Re

de

se

Sis

tem

as

Info

rmá

ticos

Ru

i A. C

osta

AR

ST

‹#›

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Ele

mento

s B

ásic

os d

e L

AN

•D

efin

içã

o d

e L

AN

: red

e d

e d

ad

os c

om

nív

el b

aix

o d

e e

rros e

de

alta

ve

locid

ad

e q

ue

co

bre

um

a á

rea

ge

og

ráfic

a re

lativ

am

en

te p

eq

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na

(até

alg

un

s

milh

are

s d

e m

etro

s).

•T

op

olo

gia

Fís

ica

e T

op

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gia

gic

a

•H

osts

•P

laca

s d

e R

ed

e

Insta

laçã

oe

Ma

nu

ten

ção

de

Re

de

se

Sis

tem

as

Info

rmá

ticos

Ru

i A. C

osta

AR

ST

‹#›

•P

laca

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e R

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e

•M

eio

•N

uve

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•S

eg

me

nto

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e R

ed

e

•R

ep

etid

ore

s

•H

ub

s

•B

ridg

es

•S

witc

he

s

•R

ou

ters

•O

utro

s: m

od

em

s; c

on

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rso

res d

e m

eio

físic

o;

tran

sce

ive

rs; m

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lexa

do

res,

se

rvid

ore

s d

e te

rmin

ais

, se

rvid

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e a

ce

sso

.

Ele

mento

s B

ásic

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AN

•T

opolo

gia

Fís

ica:dis

posiç

ão fís

ica n

o m

eio

.

•T

opolo

gia

Lógic

a:

defin

e c

om

o o

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eio

s s

ão a

cedid

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elo

s h

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.

Insta

laçã

oe

Ma

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Re

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Sis

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gia

Lógic

a:

defin

e c

om

o o

s m

eio

s s

ão a

cedid

os p

elo

s h

osts

.

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Ele

mento

s B

ásic

os d

e L

AN

•H

osts

:–

“Dis

po

sitiv

os” q

ue

se

liga

m “d

irecta

me

nte

” a u

m s

eg

me

nto

de

red

e, p

.e.

co

mp

uta

do

res, c

lien

tes e

se

rvid

ore

s, im

pre

sso

ras, e

tc ...

–O

s d

isp

ositiv

os d

e h

ost

o s

ão

pa

rte d

e n

en

hu

ma

ca

ma

da

;

–T

êm

um

a lig

açã

o fís

ica

co

m o

s m

eio

s d

e re

de

atra

s d

e u

ma

“pla

ca

de

Insta

laçã

oe

Ma

nu

ten

ção

de

Re

de

se

Sis

tem

as

Info

rmá

ticos

Ru

i A. C

osta

AR

ST

‹#›

–T

êm

um

a lig

açã

o fís

ica

co

m o

s m

eio

s d

e re

de

atra

s d

e u

ma

“pla

ca

de

re

de

”;

–T

od

as a

s c

am

ad

as O

SI s

ão

exe

cu

tad

as e

m s

oftw

are

de

ntro

do

ho

st, o

qu

e

sig

nific

a q

ue

op

era

m n

as 7

ca

ma

da

s d

o m

od

elo

OS

I;

–E

xe

cu

tam

tod

o o

pro

ce

sso

de

en

ca

psu

lam

en

to e

“de

se

nca

psu

lam

en

to”

pa

ra c

om

un

ica

r en

tre e

les.

Ele

mento

s B

ásic

os d

e L

AN

•P

laca

s d

e R

ed

e:

–P

laca

s d

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ircu

ito im

pre

sso

qu

e s

e e

nca

ixa

m n

um

a s

lot

de

exp

an

o d

e u

m

co

mp

uta

do

r ou

nu

m d

isp

ositiv

o p

erifé

rico

.

–T

êm

co

mo

fun

çã

o lig

ar o

dis

po

sitiv

o d

e h

ost

ao

me

io d

a re

de

;

Insta

laçã

oe

Ma

nu

ten

ção

de

Re

de

se

Sis

tem

as

Info

rmá

ticos

Ru

i A. C

osta

AR

ST

‹#›

–T

êm

co

mo

fun

çã

o lig

ar o

dis

po

sitiv

o d

e h

ost

ao

me

io d

a re

de

;

–C

on

sid

era

da

s d

isp

ositiv

os d

e c

am

ad

a 2

(po

rqu

e c

ad

a p

laca

de

red

e p

ossu

i u

m c

ód

igo

exclu

siv

o, c

ha

ma

do

de

um

en

de

reço

MA

C, q

ue

é u

sa

do

pa

ra

co

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lar a

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om

un

ica

çõ

es d

e d

ad

os d

o h

ost

na

red

e);

–N

alg

un

s c

aso

s é

ne

ce

ssá

rio u

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r tran

sce

ive

rs(tra

nsm

isso

r/rece

pto

r) pa

ra

co

nve

rter u

m tip

o d

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ina

l ou

um

co

ne

cto

r no

utro

(p.e

. pa

ra lig

ar u

ma

in

terfa

ce

AU

I de

15

pin

os c

om

um

co

ne

cto

r RJ-4

5 o

u p

ara

co

nve

rter s

ina

is

elé

ctric

os e

m s

ina

is ó

ptic

os)

•O

s tra

nsceiv

ers

são c

onsid

era

dos e

lem

ento

s d

a c

am

ada 1

porq

ue s

ó c

onsid

era

m

os b

its e

não a

s in

form

ações d

e e

ndere

ço o

u p

roto

colo

s d

e n

íveis

superio

res.

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Ele

mento

s B

ásic

os d

e L

AN

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eio

:–

Po

r on

de

flui a

info

rma

çã

o;

–E

xe

mp

los:

•F

io, c

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u fib

ra;

•A

tmosfe

ra o

u o

espaço.

Insta

laçã

oe

Ma

nu

ten

ção

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Re

de

se

Sis

tem

as

Info

rmá

ticos

Ru

i A. C

osta

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ST

‹#›

•A

tmosfe

ra o

u o

espaço.

–C

on

sid

era

do

um

co

mp

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en

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e c

am

ad

a 1

.

Ele

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•N

uvem

:–

Su

ge

re o

utra

red

e, p

rova

ve

lme

nte

tod

a a

Inte

rne

t;

–M

ostra

qu

e e

xis

te u

ma

form

a d

e s

e lig

ar a

essa

red

e, n

ão

forn

ece

nd

o

de

talh

es d

a lig

açã

o;

–C

on

sid

era

da

co

mo

um

a e

ntid

ad

e d

as c

am

ad

as 1

a 7

.

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–C

on

sid

era

da

co

mo

um

a e

ntid

ad

e d

as c

am

ad

as 1

a 7

.

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mento

s B

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•S

egm

ento

s d

a R

ede:

–M

eio

s d

a c

am

ad

a 1

qu

e s

ão

o c

am

inh

o c

om

um

pa

ra a

tran

sm

issã

o d

e

da

do

s n

um

a L

AN

;

–C

ad

a v

ez q

ue

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no

vo

dis

po

sitiv

o e

lectró

nic

ofo

r usa

do

, pa

ra e

ste

nd

er o

co

mp

rime

nto

ou

ge

rir da

do

s n

os m

eio

s, é

cria

do

um

no

vo

se

gm

en

to.

Insta

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Re

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se

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tem

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co

mp

rime

nto

ou

ge

rir da

do

s n

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eio

s, é

cria

do

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no

vo

se

gm

en

to.

Ele

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AN

-

Insta

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ção

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Re

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se

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ticos

Ru

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osta

AR

ST

‹#›

Equip

am

ento

s d

e In

terlig

ação d

e R

edes

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Ele

mento

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AN

-E

quip

am

ento

s d

e In

terlig

ação d

e R

edes

•R

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ore

s:

–O

term

o re

pe

tido

r ve

m:

•da é

poca d

o in

ício

da c

om

unic

ação v

isual, q

uando u

m h

om

em

situ

ado n

um

a

colin

a re

petia

o s

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ue re

cebia

da p

essoa n

a c

olin

a à

sua e

squerd

a, p

ara

com

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ar

o s

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pessoa n

a c

olin

a à

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ireita

e,

•das c

om

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ações te

legrá

ficas, te

lefó

nic

as, p

or m

icro

ondas e

óptic

as, to

das e

las

Insta

laçã

oe

Ma

nu

ten

ção

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Re

de

se

Sis

tem

as

Info

rmá

ticos

Ru

i A. C

osta

AR

ST

‹#›

•das c

om

unic

ações te

legrá

ficas, te

lefó

nic

as, p

or m

icro

ondas e

óptic

as, to

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las

usam

os re

petid

ore

s p

ara

forta

lecer o

s s

inais

em

longas d

istâ

ncia

s e

, assim

, evita

r a a

tenuação;

–T

êm

co

mo

fina

lida

de

reg

en

era

r os s

ina

is d

a re

de

e re

tem

po

rizá

-los a

o n

íve

l d

o b

it pa

ra q

ue

ele

s s

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rop

ag

ue

m n

um

a d

istâ

ncia

ma

ior n

o m

eio

(p.e

. re

gra

5-4

-3 e

m re

de

s E

the

rne

t);

–D

isp

ositiv

os d

e u

ma

ún

ica

po

rta d

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ntra

da

” e d

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ma

ún

ica

po

rta d

e

“sa

ída

”;

–D

isp

ositiv

os d

e c

am

ad

a 1

;

–Is

ola

m fa

lha

s;

–D

isp

ositiv

os b

idire

ccio

na

is;

–In

trod

uze

m a

traso

de

pro

pa

ga

çã

o;

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ep

etid

ore

s c

ob

re e

fibra

óp

tica

.

Ele

mento

s B

ásic

os d

e L

AN

-E

quip

am

ento

s d

e In

terlig

ação d

e R

edes

•H

ubs

–C

on

he

cid

os c

om

o re

pe

tido

res d

e m

últip

las p

orta

s (4

, 8, 1

2, ...);

–A

um

en

tam

a fia

bilid

ad

e d

a re

de

(um

ca

bo

po

de

falh

ar, s

em

afe

cta

r o

co

rrecto

fun

cio

na

me

nto

do

resto

da

red

e);

–P

assiv

os o

u a

ctiv

os:

Insta

laçã

oe

Ma

nu

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ção

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Re

de

se

Sis

tem

as

Info

rmá

ticos

Ru

i A. C

osta

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ST

‹#›

–P

assiv

os o

u a

ctiv

os:

•H

ubs a

ctiv

os: o

btê

m e

nerg

ia d

e u

ma fo

nte

de a

limenta

ção p

ara

gera

r novam

ente

os s

inais

;•

Hubs p

assiv

os: s

imple

sm

ente

reparte

m o

sin

al e

ntre

vário

s u

tilizadore

s (n

ão

gera

m n

ovam

ente

os b

its, o

u s

eja

, não e

ste

ndem

o c

om

prim

ento

de u

m c

abo);

–E

xis

tem

hu

bs

(sm

art h

ub

s) q

ue

po

de

m s

er p

rog

ram

ad

os p

ara

ge

rir o

tráfe

go

de

red

e(n

ão

se

limita

m a

rep

etir o

sin

al e

m to

da

s a

s p

orta

s);

–N

um

a re

de

do

tipo

toke

n rin

ga

fun

çã

o d

o h

ub

é d

ese

mp

en

ha

da

po

r um

a

MA

U(M

ed

ia A

cce

ss U

nit), e

nq

ua

nto

qu

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as F

DD

Isa

MA

U é

, n

orm

alm

en

te, d

esig

na

da

po

r co

nce

ntra

do

r .

Page 134: Conteúdos Previstos Serviços Telemáticos Arquitectura de ... · Fluxos de informação numa arquitectura de 5 camadas [Tan96] • Factores relevantes numa divisão por camadas

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s B

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terlig

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mento

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terlig

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edes

•B

ridges:

–P

roje

cta

do

s p

ara

liga

r do

is s

eg

me

nto

s d

e u

ma

LA

N, c

rian

do

um

a L

AN

e

ste

nd

ida

;

–T

êm

co

mo

fina

lida

de

, filtrar o

tráfe

go

nu

ma

LA

N;

–D

isp

ositiv

os d

e c

am

ad

a 2

;

Insta

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Re

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–D

isp

ositiv

os d

e c

am

ad

a 2

;

–G

era

m u

ma

lista

co

m o

s e

nd

ere

ço

s d

os d

isp

ositiv

os lig

ad

os a

ca

da

po

rta;

–T

om

a d

ecis

õe

s c

om

ba

se

no

s e

nd

ere

ço

s M

AC

, ma

ntid

os e

m re

gis

tos;

–E

m c

erto

s c

aso

s, s

up

orta

m o

s p

roto

co

los d

e s

pa

nn

ing

tree

e s

ou

rce

ro

utin

g;

–P

od

em

inclu

ir op

çõ

es d

e s

eg

ura

nça

;

–In

terlig

a a

pe

na

s 2

se

gm

en

tos.

Ele

mento

s B

ásic

os d

e L

AN

-E

quip

am

ento

s d

e In

terlig

ação d

e R

edes

•B

ridges

Insta

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Re

de

se

Sis

tem

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Info

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Ele

mento

s B

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os d

e L

AN

-E

quip

am

ento

s d

e In

terlig

ação d

e R

edes

•S

witc

hes:

–C

on

he

cid

os c

om

o b

ridg

es

de

ltipla

s p

orta

s (4

, 8, 1

2, ...);

–T

orn

am

as L

AN

s m

uito

ma

is e

ficie

nte

s, c

om

uta

nd

o o

s d

ad

os a

pe

na

s p

ela

p

orta

à q

ua

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ost

ap

rop

riad

o e

stá

liga

do

.

Os h

ub

s, e

nvia

nd

o o

s d

ad

os p

or to

da

s a

s p

orta

s, e

xig

em

qu

e c

ad

a h

ost

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Re

de

se

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Os h

ub

s, e

nvia

nd

o o

s d

ad

os p

or to

da

s a

s p

orta

s, e

xig

em

qu

e c

ad

a h

ost

pro

ce

sse

os d

ad

os, a

ce

itan

do

-os o

u re

jeita

nd

o-o

s;

–C

om

o p

erm

item

a e

xis

tên

cia

de

rias c

om

un

ica

çõ

es e

m s

imu

ltân

eo

, “a

um

en

tam

” a la

rgu

ra d

e b

an

da

;

–P

od

em

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cio

na

r no

s m

od

os:

•C

ut-th

rou

gh

–R

etra

nsm

ite lo

go a

pós a

recepção d

o c

abeçalh

o (b

enefic

ia e

m

term

os d

e a

traso d

e trâ

nsito

);•

Sto

re-a

nd

-forw

ard

–R

ecebe in

tegra

lmente

a tra

ma a

nte

s d

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retra

nsm

itir (faz

verific

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e in

tegrid

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–S

witc

he

sa

uto

-se

ns

ing

–d

ete

cta

m a

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ma

tica

me

nte

a v

elo

cid

ad

e (p

or e

x:

Eth

ern

et a

10

ou

10

0 M

bp

s) e

têm

qu

e fu

ncio

na

r no

mo

do

sto

re-a

nd

-fo

rwa

rd;

–P

erm

item

a c

riaçã

o d

e L

AN

s v

irtua

is (V

LA

Ns) ...

Ele

mento

s B

ásic

os d

e L

AN

-E

quip

am

ento

s d

e In

terlig

ação d

e R

edes

•S

witc

hes:

–... P

erm

item

a c

riaçã

o d

e L

AN

s v

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LA

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•P

ossív

el a

defin

ição d

e v

ário

s g

rupos (u

tilizadore

s/s

erv

idore

s);

Insta

laçã

oe

Ma

nu

ten

ção

de

Re

de

se

Sis

tem

as

Info

rmá

ticos

Ru

i A. C

osta

AR

ST

‹#›

•P

ossív

el a

defin

ição d

e v

ário

s g

rupos (u

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s/s

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idore

s);

•C

onstitu

i redes v

irtuais

dis

tinta

s, c

om

isola

mento

do trá

fego u

nic

ast e

bro

adcast.

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Ele

mento

s B

ásic

os d

e L

AN

-E

quip

am

ento

s d

e In

terlig

ação d

e R

edes

•S

witc

hes

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se

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‹#›

Ele

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-E

quip

am

ento

s d

e In

terlig

ação d

e R

edes

•S

witc

hes

–R

edes L

ocais

Virtu

ais

(VLA

Ns)

Insta

laçã

oe

Ma

nu

ten

ção

de

Re

de

se

Sis

tem

as

Info

rmá

ticos

Ru

i A. C

osta

AR

ST

‹#›

Page 138: Conteúdos Previstos Serviços Telemáticos Arquitectura de ... · Fluxos de informação numa arquitectura de 5 camadas [Tan96] • Factores relevantes numa divisão por camadas

Ele

mento

s B

ásic

os d

e L

AN

-E

quip

am

ento

s d

e In

terlig

ação d

e R

edes

•R

oute

rs(E

ncam

inhadore

s)

–D

isp

ositiv

o re

fere

nte

à c

am

ad

a 3

;

–T

om

a d

ecis

õe

s c

om

ba

se

em

gru

po

s d

e e

nd

ere

ço

s d

e re

de

(po

r exe

mp

lo,

cla

sse

s) a

o in

s d

e e

nd

ere

ço

s M

AC

ind

ivid

ua

is (c

om

o n

a c

am

ad

a 2

);

–P

od

em

inte

rliga

r dife

ren

tes te

cn

olo

gia

s d

a c

am

ad

a 2

(p.e

. Eth

ern

et e

Insta

laçã

oe

Ma

nu

ten

ção

de

Re

de

se

Sis

tem

as

Info

rmá

ticos

Ru

i A. C

osta

AR

ST

‹#›

–P

od

em

inte

rliga

r dife

ren

tes te

cn

olo

gia

s d

a c

am

ad

a 2

(p.e

. Eth

ern

et e

T

oke

n-R

ing

);

–P

od

em

lida

r co

m d

ifere

nte

s p

roto

co

los;

–E

xe

cu

tam

o p

roto

co

lo IP

;

–T

êm

co

mo

fina

lida

de

, exa

min

ar o

s p

aco

tes d

e e

ntra

da

(da

do

s d

a c

am

ad

a

3), e

sco

lhe

r o m

elh

or c

am

inh

o p

ara

ele

s a

travé

s d

a re

de

e d

ep

ois

co

mu

tar

os p

aco

tes p

ara

a p

orta

de

sa

ída

ap

rop

riad

a (d

ete

rmin

açã

o d

e c

am

inh

os

óp

timo

s);

–P

ossu

em

co

nh

ecim

en

to s

ob

re o

s c

am

inh

os p

ara

ca

da

en

de

reço

;

–E

nca

min

ha

os d

ad

os c

om

ba

se

no

s e

nd

ere

ço

s d

e e

mis

so

r e d

estin

atá

rio, e

a

ind

a, c

om

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se

na

s in

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açõ

es s

ob

re o

“cu

sto

” do

s c

am

inh

os p

ossív

eis

;

–S

ão

os d

isp

ositiv

os

de

co

ntro

lo d

e trá

feg

o m

ais

imp

orta

nte

sn

as g

ran

de

s

red

es.

Ele

mento

s B

ásic

os d

e L

AN

-E

quip

am

ento

s d

e In

terlig

ação d

e R

edes

•R

oute

rs(E

ncam

inhadore

s)

–C

enário

de in

terlig

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e re

des d

e d

ifere

nte

s te

cnolo

gia

s e

âm

bito

s

Insta

laçã

oe

Ma

nu

ten

ção

de

Re

de

se

Sis

tem

as

Info

rmá

ticos

Ru

i A. C

osta

AR

ST

‹#›

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Ele

mento

s B

ásic

os d

e L

AN

-E

quip

am

ento

s d

e In

terlig

ação d

e R

edes

•R

oute

rs(E

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inhadore

s) M

ultite

cnolo

gia

e M

ultip

roto

colo

–C

ap

acid

ad

e p

ara

inte

rliga

r dife

ren

tes te

cn

olo

gia

s L

AN

, MA

N e

WA

N;

–S

up

orte

de

ltiplo

s p

roto

co

los: T

CP

/IP, IP

X, C

LN

P, X

.25

, RP

(DE

CN

et),

DD

P (A

pp

leta

lk);

Insta

laçã

oe

Ma

nu

ten

ção

de

Re

de

se

Sis

tem

as

Info

rmá

ticos

Ru

i A. C

osta

AR

ST

‹#›

–R

ece

nte

me

nte

, ap

are

ce

ram

eq

uip

am

en

tos q

ue

co

mb

ina

m a

s fu

nçõ

es d

e

co

mu

tad

ore

s e

en

ca

min

ha

do

res;

•S

witc

h ro

ute

rs o

u la

yer 3

sw

itch;

•C

om

bin

am

as v

anta

gens:

–D

e u

m s

witc

h: c

om

uta

çã

o rá

pid

a, c

om

po

ssib

ilidad

e d

e V

LA

Ns;

–C

om

as d

e u

m ro

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r: inte

rliga

m re

de

s d

istin

tas (a

ctu

am

ao

nív

el d

e re

de

), e s

up

orta

m

ltiplo

s p

roto

co

los.

Ele

mento

s B

ásic

os d

e L

AN

-E

quip

am

ento

s d

e In

terlig

ação d

e R

edes

•R

oute

rs(E

ncam

inhadore

s)

–M

eca

nis

mo

s e

po

lítica

s d

e e

nca

min

ha

me

nto

•E

ncam

inham

ento

pode s

er e

stá

tico

ou d

inâm

ico;

•E

ncam

inham

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centra

lizado

(sourc

e ro

utin

g) o

u d

istrib

uíd

o(h

op-b

y-h

op);

•A

lgoritm

o D

ijkstra

é u

m d

os m

ais

utiliz

ados p

ara

cálc

ulo

de c

am

inho.

Insta

laçã

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Ma

nu

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ção

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Re

de

se

Sis

tem

as

Info

rmá

ticos

Ru

i A. C

osta

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ST

‹#›

–P

roto

co

los d

e e

nca

min

ha

me

nto

•A

s p

olític

as d

e e

ncam

inham

ento

apoia

m-s

e e

m p

roto

colo

s d

e e

ncam

inham

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, para

troca d

e in

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ação e

ntre

route

rs;

•E

xis

tem

pro

tocolo

s p

ara

encam

inham

ento

inte

rior

e e

xte

rior.

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Ele

mento

s B

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AN

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quip

am

ento

s d

e In

terlig

ação d

e R

edes

•R

oute

rs(E

ncam

inhadore

s)

–E

lem

en

tos re

leva

nte

s p

ara

o e

nca

min

ha

me

nto

.

Insta

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Ma

nu

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ção

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Re

de

se

Sis

tem

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Info

rmá

ticos

Ru

i A. C

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ST

‹#›

Ele

mento

s B

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-E

quip

am

ento

s d

e In

terlig

ação d

e R

edes

•P

rincip

ais

pro

tocolo

s d

e e

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inham

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din

âm

ico u

tilizados n

a

Inte

rnet

Pro

toco

lo

Tip

o d

e

encam

inh

amen

toA

lgo

ritmo

Interio

rE

xterio

r

Insta

laçã

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Ma

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ten

ção

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Re

de

se

Sis

tem

as

Info

rmá

ticos

Ru

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ST

‹#›

RIP

(Ro

utin

g In

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ation

Pro

toco

l), v1

xD

istan

ce-v

ecto

r

RIP

(Ro

utin

g In

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Pro

toco

l), v2

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istan

ce-v

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r

IGR

P (In

terior G

ateway

Ro

utin

g P

roto

col)

xD

istan

ce-v

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r

EIG

RP

(En

han

ced In

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Ro

utin

g

Pro

toco

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Dista

nce-v

ecto

r + L

ink sta

te

(SP

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OS

PF

(Op

en S

ho

rtest Path

First)

xL

ink sta

te (S

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)

EG

P (E

xterio

r Gatew

ay P

roto

col)

x-

BG

P (B

ord

er Gatew

ay P

roto

col)

x-

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Ele

mento

s B

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AN

-E

quip

am

ento

s d

e In

terlig

ação d

e R

edes

•R

oute

rs(E

ncam

inhadore

s)

•V

an

tag

en

s:

–M

ais

flexív

eis

que a

s b

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–O

fere

cem

pro

tecção d

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orte

contra

avaria

s n

as re

des;

–S

uporta

m q

ualq

uer to

polo

gia

, e o

aum

ento

de c

om

ple

xid

ade;

–P

odem

forn

ecer e

tirar p

artid

o d

e c

am

inhos re

dundante

s.

Insta

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Ma

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ção

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Re

de

se

Sis

tem

as

Info

rmá

ticos

Ru

i A. C

osta

AR

ST

‹#›

–P

odem

forn

ecer e

tirar p

artid

o d

e c

am

inhos re

dundante

s.

•D

esva

nta

ge

ns:

–D

ifíceis

de c

onfig

ura

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olo

car e

m fu

ncio

nam

ento

.

Ele

mento

s B

ásic

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AN

-E

quip

am

ento

s d

e In

terlig

ação d

e R

edes

•G

ate

ways

–D

isp

ositiv

o p

roje

cta

do

pa

ra c

on

ve

rter o

s d

ad

os d

e u

m fo

rma

to, c

riad

o p

ela

s

ca

ma

da

s d

e a

plic

açã

o, a

pre

se

nta

çã

o e

se

ssã

o, n

ou

tro;

–U

sa

as 7

ca

ma

da

s.

Insta

laçã

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Ma

nu

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de

Re

de

se

Sis

tem

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Info

rmá

ticos

Ru

i A. C

osta

AR

ST

‹#›

Page 142: Conteúdos Previstos Serviços Telemáticos Arquitectura de ... · Fluxos de informação numa arquitectura de 5 camadas [Tan96] • Factores relevantes numa divisão por camadas

Ele

mento

s B

ásic

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AN

-E

quip

am

ento

s d

e In

terlig

ação d

e R

edes

LA

N E

ste

ndid

a =

Insta

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Re

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se

Sis

tem

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Info

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ticos

Ru

i A. C

osta

AR

ST

‹#›

(“Share

d E

thern

et”)

Route

r

Ele

mento

s B

ásic

os d

e L

AN

-E

quip

am

ento

s d

e In

terlig

ação d

e R

edes

Insta

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Ma

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Re

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se

Sis

tem

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Info

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ticos

Ru

i A. C

osta

AR

ST

‹#›

Page 143: Conteúdos Previstos Serviços Telemáticos Arquitectura de ... · Fluxos de informação numa arquitectura de 5 camadas [Tan96] • Factores relevantes numa divisão por camadas

Equip

am

ento

s d

e In

terlig

ação d

e R

edes –

LA

Ns E

xte

ndid

as

Insta

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oe

Ma

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Re

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se

Sis

tem

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ticos

Ru

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osta

AR

ST

‹#›

Equip

am

ento

s d

e In

terlig

ação d

e R

edes –

Brid

ges/S

witc

hes

vs. R

epetid

ore

s/H

ubs

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Re

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ticos

Ru

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ST

‹#›

•O

s re

pe

tido

res/h

ub

sin

terlig

am

se

gm

en

tos d

e L

AN

s

•A

s b

ridg

es/s

witc

he

sin

terlig

am

LA

Ns

•F

un

çõ

es a

dic

ion

ais

da

s b

ridg

es/s

witc

he

s:

–F

iltragem

+ S

tore

-and-F

orw

ard

Page 144: Conteúdos Previstos Serviços Telemáticos Arquitectura de ... · Fluxos de informação numa arquitectura de 5 camadas [Tan96] • Factores relevantes numa divisão por camadas

Equip

am

ento

s d

e In

terlig

ação d

e R

edes –

Brid

ges/S

witc

hes

vs. R

epetid

ore

s/H

ubs

Insta

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Re

de

se

Sis

tem

as

Info

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ticos

Ru

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osta

AR

ST

‹#›

•C

onsequência

s:

–E

m v

ez d

e e

xp

ed

ir os p

aco

tes p

ara

tod

as a

s p

orta

s p

od

e e

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ed

ir ap

en

as

pa

ra a

po

rta d

a e

sta

çã

o d

estin

o

–A

s p

orta

s p

od

em

op

era

r a d

ifere

nte

s ta

xa

s d

e tra

nsm

issã

o

–A

s c

olis

õe

s d

eix

am

de

se

r um

pro

ble

ma

–A

larg

ura

de

ba

nd

a a

gre

ga

da

o é

limita

da

pe

la ta

xa

de

tran

sm

issã

o d

as

po

rtas

Equip

am

ento

s d

e In

terlig

ação d

e R

edes –

Brid

ges/S

witc

hes

vs. R

oute

rs

•B

ridges/S

witc

hes:

–O

s m

ultic

asts

da

MA

C s

ão

pro

pa

ga

do

s a

travé

s d

a L

AN

e

xte

nd

ida

(nív

el d

a c

am

ad

a 2

)

Insta

laçã

oe

Ma

nu

ten

ção

de

Re

de

se

Sis

tem

as

Info

rmá

ticos

Ru

i A. C

osta

AR

ST

‹#›

exte

nd

ida

(nív

el d

a c

am

ad

a 2

)

•R

oute

rs:

–N

ão

pro

pa

ga

mu

ltica

sts

da

MA

C (n

íve

l da

ca

ma

da

3)

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Equip

am

ento

s d

e In

terlig

ação d

e R

edes –

Brid

ges/S

witc

hes

vs. R

oute

rs

Insta

laçã

oe

Ma

nu

ten

ção

de

Re

de

se

Sis

tem

as

Info

rmá

ticos

Ru

i A. C

osta

AR

ST

‹#›

Page 146: Conteúdos Previstos Serviços Telemáticos Arquitectura de ... · Fluxos de informação numa arquitectura de 5 camadas [Tan96] • Factores relevantes numa divisão por camadas

Serviços

Instalaçãoe M

anutençãode R

edese S

istemas

Informáticos

Rui A

. Costa A

RS

T ‹#›

DN

S (D

om

ain

Na

me

Syste

m)

Instalaçãoe M

anutençãode R

edese S

istemas

Informáticos

Rui A

. Costa A

RS

T ‹#›

Page 147: Conteúdos Previstos Serviços Telemáticos Arquitectura de ... · Fluxos de informação numa arquitectura de 5 camadas [Tan96] • Factores relevantes numa divisão por camadas

Conversão de nom

es em

endereços IP

•P

ara os humanos é m

ais fácil mem

orizaros nom

es simbólicos

(ww

w.ua.pt) do que endereços IP

(193.136.173.5).

•C

ontudo para as máquinas é m

ais conveniente processar os endereços IP

.

Instalaçãoe M

anutençãode R

edese S

istemas

Informáticos

Rui A

. Costa A

RS

T ‹#›

endereços IP.

•P

ara permitir que os hum

anos usem os nom

es simbólicos e as

máquinas usem

os endereços IP desenvolveu-se, entre outros, o

sistema de tradução D

NS

.

•A

conversão de nomes em

endereços IP pode ser feita por diversos

mecanism

os, p.e.:–

Ho

st F

iles

–D

NS

Ho

st F

iles

•H

ost file

ssão ficheiros que contêm

as relações entre endereços IP e

nomes de m

áquinas e os seus alia

s

host file

Instalaçãoe M

anutençãode R

edese S

istemas

Informáticos

Rui A

. Costa A

RS

T ‹#›

•O

problema dos H

ost file

sé a dificuldade de m

anutenção–

Novas m

áquinas =>

alteração de todos os ficheiros–

Ficheiros de grandes dim

ensões–

Procura em

ficheiros é um processo que pode ser lento

IPN

om

eA

lias

12

7.0

.0.0

loo

pb

ackM

yC

om

pu

ter

19

3.1

36

.63

.5p

c1.av

eiro-n

orte.u

a.pt

PC

1

Page 148: Conteúdos Previstos Serviços Telemáticos Arquitectura de ... · Fluxos de informação numa arquitectura de 5 camadas [Tan96] • Factores relevantes numa divisão por camadas

DN

S (D

om

ain

Na

me

Syste

m)

•O

DN

S perm

ite uma associação global de nom

es a recursos.

•O

serviço é implem

entado de forma distribuída em

servidores de nom

esque perm

item um

a gestão hierárquica segundo sequências de dom

ínios.

Instalaçãoe M

anutençãode R

edese S

istemas

Informáticos

Rui A

. Costa A

RS

T ‹#›

•O

DN

S é um

sta

ndard

da Inte

rnet A

rchite

ctu

re B

oard

(IAB

).–

Perm

ite que um com

putador seja identificado pelo seu nome onde quer que

se situe•

Dois equipam

entos não podem ter o m

esmo nom

e!–

Perm

ite a tradução de nomes em

endereços IP–

Perm

ite a tradução de endereços IP em

nomes

–P

ossibilita outros serviços de identificação, como:

•M

ail s

erv

ers

•A

plicações disponíveis em determ

inados servidores•

Etc...

DN

S (D

om

ain

Na

me

Syste

m)

Instalaçãoe M

anutençãode R

edese S

istemas

Informáticos

Rui A

. Costa A

RS

T ‹#›

Page 149: Conteúdos Previstos Serviços Telemáticos Arquitectura de ... · Fluxos de informação numa arquitectura de 5 camadas [Tan96] • Factores relevantes numa divisão por camadas

DN

S (D

om

ain

Na

me

Syste

m)

•O

s nomes sim

bólicos correspondem a um

a sequência de segmentos,

formados por caracteres alfanum

éricos, separados por pontos:

ww

w.ua.pt

•O

s endereços IPv4 correspondem

a 32 bits, que para facilitar a com

unicação aparecem usualm

ente escritos na forma de quatro

Instalaçãoe M

anutençãode R

edese S

istemas

Informáticos

Rui A

. Costa A

RS

T ‹#›

comunicação aparecem

usualmente escritos na form

a de quatro núm

eros separados por pontos:

193.136.173.5

DN

S (D

om

ain

Na

me

Syste

m)

•O

sistema D

NS

é um sistem

a hierárquico formado por n

íve

ise por d

om

ínio

s. C

ada nível é composto por um

conjunto de domínios.

•P

ara cada domínio existe um

organização responsável. Cabe a esta

organização dividir o seu domínio num

conjunto de novos domínios e atribuir a

administração destes novos dom

ínios.

Instalaçãoe M

anutençãode R

edese S

istemas

Informáticos

Rui A

. Costa A

RS

T ‹#›

administração destes novos dom

ínios.

•U

tilização de componentes, que definem

o nome com

pleto, para identificação dos níveis.

•O

s componentes identificam

o nome de m

áquina, os diversos domínios e, por

vezes, o país onde se encontra.

–P

or exemplo: q

qcois

a.a

veiro

-norte

.ua.p

t•

qqcoisanom

e da máquina

•aveiro-norte

domínio aveiro-norte

•ua

domínio ua

•pt

identificador do país

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DN

S (D

om

ain

Na

me

Syste

m)

•O

código do país é utilizado por organizações com um

a perspectiva local do seu público alvo.

•O

utro códigos podem ser utilizados, com

a intenção de globalização da organização.

Instalaçãoe M

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. Costa A

RS

T ‹#›

DN

S (D

om

ain

Na

me

Syste

m)

•A

utilização destes domínios no nom

e de um determ

inado equipamento, im

plica a autorização da IA

B•

Para a utilização de dom

ínios de cada país, existe uma organização local e

central que os atribui e autoriza (FC

CN

–F

undação para a Com

putação C

ientífica Nacionalem

Portugal)

•P

ara organizações que não desejem estar ligadas à Internet, os nom

es dos equipam

entos podem seguir qualquer convenção

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. Costa A

RS

T ‹#›

equipamentos podem

seguir qualquer convenção

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DN

S (D

om

ain

Na

me

Syste

m)

•D

omínios e sub-dom

ínios em .p

t

–Q

uem pode usar?

•P

essoas colectivas, profissionais liberais, entidades públicas com autonom

ia adm

inistrativa, pessoas/entidades titulares de pedido/registo de marca.

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T ‹#›

•O

utros domínios

–n

et

prestadores de serviços de telecomunicações (e não só...)

–g

ov

entidades que integrem a estrutura do G

overno–

org

organizações sem

fins lucrativos–

ed

u

estabelecimentos de ensino

–in

t organizações internacionais e representações diplom

áticas–

pu

bl

titulares de publicações periódicas (!)–

co

m

qualquer pessoa ou entidade–

<n

om

e>

qualquer pessoa singular com B

I emitido por um

Arquivo de

Identificação Português (!)

DN

S –

Ex. C

ódigos de Países

•R

oo

t-Zo

ne

Wh

ois

Info

rma

tion

•A

lguns códigos de países (TL

D C

od

e)....pa

–P

anama

.pe–

Peru

.pf–

French P

olynesia.pg

–P

apua New

Guinea

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T ‹#›

.pg–

Papua N

ew G

uinea.ph

–P

hilippines.pk

–P

akistan.pl

–P

oland.pm

–S

t. Pierre and M

iquelon.pn

–P

itcairn Island.pr

–P

uerto Rico

.ps–

Palestinian T

erritories.pt

–P

ortugal.pw

–P

alau.py

–P

araguay...

[http://ww

w.iana.org/cctld/cctld-w

hois.htm]

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DN

S –

Entidades R

esponsáveis

•O

s domínios de topo

assim com

o os servidores da raiz do sistema

DN

Ssão adm

inistrados, desde 1998, pela ICA

NN

-In

tern

et

Corp

ora

tion fo

r Assig

ned N

am

es a

nd N

um

bers

•A

nteriormente

esta função era da responsabilidade da IAN

A-

Inte

rnet

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. Costa A

RS

T ‹#›

•A

nteriormente

esta função era da responsabilidade da IAN

A-

Inte

rnet

Assig

ned N

um

bers

Auth

ority

por delegação do governo dos EU

A

•A

organização responsável por administrar o dom

ínio de topo .pt é a F

CC

N -

Fundação para a C

omputação C

ientifica Nacional

(ww

w.fccn.pt), por delegação do governo P

ortuguês

DN

S –

Pedidos de tradução

•A

ICA

NN

é uma entidade privada sem

fins lucrativos, com sede na

Califórnia e em

que participam as principais entidades internacionais

directamente relacionadas com

a Internet

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T ‹#›

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T ‹#›

Estrutura H

ierárquica -E

xemplo

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T ‹#›

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DN

S –

Pedidos de tradução

•U

m servidor D

NS

é apenas um com

putador que tem a correr um

softw

are que responde a pedidos de tradução

•O

software servidor D

NS

mais popular

é o BIN

D(B

erk

ele

y In

tern

et

Nam

e D

om

ain), desenvolvido para o sistem

a operativo UN

IX na

Universidade de B

erkeley

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T ‹#›

Universidade de B

erkeley

•O

software D

NS

é geralmente com

posto por duas partes–

o servidor de nomes

(na

me

se

rve

r) e–

o reso

lve

r(n

am

e re

so

lve

r, que não é mais do que um

software cliente, que

vai interrogar outros servidores DN

S)

–O

servidor de nomes

responde aos pedidos dos clientes (software que

acede a uma base de dados na qual estão contidas as traduções entre

nomes e endereços IP

),–

o reso

lve

ractua quando o servidor de nom

es não tem nenhum

a entrada para o nom

e solicitado

DN

S –

Pedidos de tradução

–N

este casos, o reso

lve

r envia um pedido para um

servidor que está acima

na hierarquia, para tentar obter a informação solicitada e assim

sucessivam

ente.

–U

ma vez conseguida a inform

açãoela é:

•enviada ao cliente e

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T ‹#›

•enviada ao cliente e

•arm

azenada no servidorde form

a a minim

izar o recurso ao reso

lve

r.

–Q

uando não é obtida a informação num

dado espaço de tempo é enviada

uma m

ensagem de erro

a anunciar que não foi possível efectuar a tradução.

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DN

S –

Tipos de S

ervidores

•T

ipos de servidores de nomes:

–S

ervidor Prim

ário•

Contém

a base de dados principalda tradução de nomes e endereços IP

–S

ervidor Secundário

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T ‹#›

–S

ervidor Secundário

•C

ontém um

a cópia da base de dados principal; é feito o backup da base de dados em

intervalos regulares; em caso de falha do S

ervidor Principal, o S

ervidor S

ecundário entra em acção

–S

ervidor de Cache

•N

ão contém, na inicialização, um

a base de dados dos nomes e endereços IP

, m

as conhece o nome e endereços IP

dos Servidores P

rimário e S

ecundário; é capaz de resolver a tradução de nom

es, perguntando a esses servidores; utilizado em

grandes organizações para aliviar a carga dos Servidores P

rimário e

Secundário

DN

S -

Zonas

•O

s clientes deverão ser configurados com os endereços de dois

servidores de DN

S:

–um

primário e

–um

secundário para ba

cku

p

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T ‹#›

–um

secundário para ba

cku

p

•U

ma z

on

aé:

–um

conjunto de equipamentos controlados por um

DN

S.

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DN

S –

Outras funcionalidades

•N

omes alternativos (H

ost a

liasin

g)–

Um

a máquina pode ter m

ais que um nom

e–

O D

NS

pode ser usado para obter o nome canónico de um

a máquina, dado

o nome alternativo

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T ‹#›

o nome alternativo

•A

liases

de mail

–U

ma aplicação de em

ail usa o DN

S para obter o nom

e canónico de uma

máquina e o seu IP

.

DN

S -

Re

so

urc

e R

eco

rd

•U

m R

R (R

esourc

e R

ecord) é com

posto por 5 campos : (N

ame, T

TL,

Type, C

lass, Value)

–T

TL -

determina quando é que um

RR

deve ser removido da cache (em

segundos)

–C

lasse -sem

pre IN (Internet)

–T

ipo:•

A -

Na

me

é um nom

e e Va

lue

é o endereço IP correspondente

•N

S -

Na

me

é um dom

ínio (aveiro-norte.ua.pt) e Va

lue

é o nome do servidor D

NS

desse

Instalaçãoe M

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T ‹#›

•N

S -

Na

me

é um dom

ínio (aveiro-norte.ua.pt) e Va

lue

é o nome do servidor D

NS

desse dom

ínio•

CN

AM

E -

Va

lue

é o nome canónico para o a

lias

no campo N

am

e

•M

X -

Va

lue

é o nome do servidor de em

ail para o domínio no cam

po Na

me

•S

OA

-“S

tart of Authority” -

marca o início de um

a zona e define parâmetros gerais para esse

domínio

•H

INF

O -

Informação genérica sobre um

a máquina (hw

,sw,...)

•P

TR

-C

onversão de um núm

ero IP num

nome

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DH

CP

(Dynam

ic H

ost C

onfig

ura

tion P

roto

col)

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T ‹#›

DH

CP

(Dyn

am

ic H

ost C

on

figu

ratio

n P

roto

co

l)

•O

protocolo DH

CP

permite a um

a máquina ligada a um

a rede IP obter

dinamicam

ente uma configuração sem

intervenção do gestor da rede.

•S

egue uma filosofia cliente-servidor

e usa o mecanism

o de transporte U

DP

.

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RS

T ‹#›

UD

P.

•P

ermite gerir dinam

icamente o processo de aluguer de endereços IP

.

•E

ntende-se por configuração dos terminais:

–endereço IP

,–

máscara de rede,

–d

efa

ult g

ate

wa

y,–

servidores DN

S, e

–outros parâm

etros que poderão ser ou não atribuídos pelo servidor DH

CP

,•

Servidores de W

INS

e domínio D

NS

.

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DH

CP

–O

Processo

•O

ho

st inicialm

ente não tem atribuído qualquer endereço IP

.

•P

ara obter a sua configuração vai enviar um pedido de b

roa

dca

stin

gpara a

rede a que está fisicamente ligado

•N

o protocolo DH

CP

o ho

st (cliente) e o servidor podem

trocar 8 tipos diferentes de m

ensagens:

Instalaçãoe M

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. Costa A

RS

T ‹#›

de mensagens:

–D

HC

PD

ISC

OV

ER

, –

DH

CP

OF

FE

R,

–D

HC

PR

EQ

UE

ST

, –

DH

CP

AC

K,

–D

HC

PD

EC

LINE

, –

DH

CP

NA

K,

–D

HC

PR

ELE

AS

E e

–D

HC

PIN

FO

RM

.

•Q

uando o cliente se liga, se estiver configurado para obter a sua configuração através de um

servidor DH

CP

, vai enviar uma m

ensagem D

HC

PD

ISC

OV

ER

.

DH

CP

–O

Processo

•A

mensagem

DH

CP

DIS

CO

VE

Ré enviada para o porto 67

(porto em que os

servidores DH

CP

estão à escuta).

•C

omo o cliente

não tem endereço IP

nem conhece o IP

do servidor DH

CP

, vai usar o endereço de destino 255.255.255.255 e o endereço de origem

0.0.0.0 .

Instalaçãoe M

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T ‹#›

•C

aso esteja um servidor D

HC

Pà escuta vai responder com

uma m

ensagem

DH

CP

OF

FE

R, dirigida ao porto 68

(porto em que o cliente D

HC

P vai ficar à

escuta após ter enviado a mensagem

DH

CP

DIS

CO

VE

R).

A m

ensagem é enviada pelo servidor para o endereço 255.255.255.255, m

as contém

um cam

po com o endereço M

AC

do cliente , de tal forma que ele fica a

saber que a oferta lhe é dirigida.

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DH

CP

–O

Processo

•N

o caso do clientepretender aceitar

a oferta feita pelo servidor envia uma

mensagem

do tipo DH

CP

RE

QU

ES

T a inform

ar toda a informação que

necessita.

Notem

os que o cliente pode receber ofertas de múltiplos servidores D

HC

P.

Instalaçãoe M

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RS

T ‹#›

•A

mensagem

DH

CP

RE

QU

ES

Té enviada

para o endereço 255.255.255.255de

modo a chegar a todos os possíveis servidores D

HC

P.

Com

o esta mensagem

contém inform

ação do endereço do servidor que fez a oferta todos ficam

informados qual a oferta que interessa ao cliente.

Notem

os que o clientecontinua a usar o endereço IP

de origem 0.0.0.0, pois

nesta fase ainda está no processo de negociação.

DH

CP

–O

Processo

•P

ara terminar a fase de negociação o servidor

deve enviar ao cliente uma

mensagem

DH

CP

AC

Kcom

todos os parâmetros solicitados pelo cliente.

Depois de ter enviado a m

ensagem D

HC

PA

CK

o servidor assume que está

tudo bem. C

ontudo é suposto o cliente testar o endereço IP usando a aplicação

AR

P.

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AR

P.

•C

aso alguma m

áquina responda ao AR

P indicando um

endereço MA

C diferente

do seu, o cliente detecta um conflito no endereço IP

e envia ao servidor DH

CP

um

a mensagem

DH

CP

DE

CLIN

Erejeitando a oferta que lhe foi efectuada e

reinicia o processo.

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DH

CP

–O

utras Mensagens

•A

mensagem

DH

CP

NA

K é usada pelo

–servidor para inform

ar o clienteque não pode satisfazer o pedido que este

lhe fez, através da mensagem

DH

CP

RE

QU

ES

T

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•A

mensagem

DH

CP

RE

LEA

SE

é usada pelo–

cliente para informar o servidor que pretende term

inar o aluguer.

•A

mensagem

DH

CP

INF

OR

Mé usada pelo

–cliente para pedir ao servidor apenas alguns parâm

etros . Nestes casos o

cliente já tem um

endereço IP.

DH

CP

(Dyn

am

ic H

ost C

on

figu

ratio

n P

roto

co

l)

Processo de A

luguer a 4 Fases

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Page 161: Conteúdos Previstos Serviços Telemáticos Arquitectura de ... · Fluxos de informação numa arquitectura de 5 camadas [Tan96] • Factores relevantes numa divisão por camadas

Configuração de um

Servidor D

HC

P

•G

ama de endereços

–C

onjunto de endereços IP definido por um

endereço inicial e um endereço

final.

•G

ama(s) de exclusão

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T ‹#›

•G

ama(s) de exclusão

–C

onjuntos de endereços IP que se querem

excluir.

•E

ndereços reservados–

Endereços IP

atribuídos de uma form

a permanente a endereços M

AC

.

•D

uração dos alugueres.

Captura de P

acotes DH

CP

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DH

CP

Dis

co

ve

r

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DH

CP

Offe

r

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DH

CP

Re

qu

est

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DH

CP

Ack

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Page 164: Conteúdos Previstos Serviços Telemáticos Arquitectura de ... · Fluxos de informação numa arquitectura de 5 camadas [Tan96] • Factores relevantes numa divisão por camadas

BO

OT

P

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BO

OT

P

BO

OT

P -

Netw

ork

/Rem

ote

Boot

•É

possível colocar uma R

OM

no computador de tal m

odo que este em

lugar de efectuar o "boot" de forma tradicional (dispositivos locais),

utilize serviços de rede para este efeito.

•A

maioria das placas de rede possuem

um "socket" livre para

colocação de uma "E

PR

OM

" ("Erasable P

rogramable R

OM

") e perm

item definir o endereço de m

emória onde essa R

OM

será

Instalaçãoe M

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RS

T ‹#›

colocação de uma "E

PR

OM

" ("Erasable P

rogramable R

OM

") e perm

item definir o endereço de m

emória onde essa R

OM

será "colocada".

•A

função do "software" residente nessa R

OM

pode ser muito variada.

As R

OM

s de "boot" destinam-se a obter de um

servidor de rede o sistem

a operativo para o "boot". Por isso contêm

um "driver"

apropriado para a placa de rede, "software" de rede (IP

/UD

P/T

CP

, IP

X/S

PX

, ...) e um cliente de rede para receber os ficheiros (T

FT

P,

NF

S, N

CP

, ...).

Page 165: Conteúdos Previstos Serviços Telemáticos Arquitectura de ... · Fluxos de informação numa arquitectura de 5 camadas [Tan96] • Factores relevantes numa divisão por camadas

BO

OT

P -

Netw

ork

/Rem

ote

Boot

•P

rotocolos BO

OT

P e T

FT

P:

–O

"software" residente na E

PR

OM

emite um

pedido BO

OT

P em

"broadcast".

–U

m servidor B

OO

TP

responde, enviando diversa informação, entre

ela

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ela•o nom

e do ficheiro de boot (NB

P) e

•o endereço IP

do respectivo servidor TF

TP

. –

O "softw

are" residente na EP

RO

M em

ite um pedido T

FT

P para

obter o NB

P.

–O

NB

P é executado, pode por exem

plo apresentar um m

enu de im

agens disponíveis, ou mesm

o exigindo uma autenticação inicial.

–O

NB

P em

ite um pedido T

FT

Ppara obter a im

agem pretendida e

coloca-a no local adequado (tipicamente um

a "ramdrive").

–F

inalmente o N

BP

desencadeia o "boot" .

Correio E

lectrónico: e-m

ail

Instalaçãoe M

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Rui A

. Costa A

RS

T ‹#›

Correio E

lectrónico: e-m

ail

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Correio E

lectrónico: e-m

ail

•O

serviço de correio electrónico tem com

o função o envio de m

ensagens e ficheiros entre servidores. Em

TC

P/IP

utiliza-se para esta função o protocolo S

MT

P

•S

MT

P (S

imple

Mail T

ransport P

roto

col) é um

protocolo para troca de m

ensagens entre servidores de e-m

ailno m

odo sto

re-a

nd-fo

rward, de

modo que cada servidor tem

várias caixas de correio para armazenar

as mensagens que lhe chegam

para servidores ou utilizadores por eles servidos.

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T ‹#›

as mensagens que lhe chegam

para servidores ou utilizadores por eles servidos.

•S

e a mensagem

for para outro servidor de email, ela é transferida

com S

MT

P

•S

e a mensagem

for para um utilizador final, é transferida com

PO

P3

ou IMA

P para o respectivo interface/aplicação cliente.

mailb

ox

SM

TP

PO

P3

/

IM

AP

Clie

nte

PO

P3/

IM

AP

mailb

ox

SM

TP

SM

TP

Clie

nte

SM

TP

Correio E

lectrónico: e-m

ail

•A

s ma

ilbo

xe

sestão localizadas nos servidores de e

-ma

ile não nos com

putadores cliente, permitindo assim

a troca de mensagens m

esmo

quando a máquina cliente não está ligada.

•Levanta-se então o problem

a de como transferir as m

ensagens (correios) para as m

áquinas cliente. Ou se copiam

, ficando o original no servidor, ou se transferem

, apagando-as no servidor e libertando a sua mem

ória.

•A

escolha do método de transferência é do utilizador final, através da

Instalaçãoe M

anutençãode R

edese S

istemas

Informáticos

Rui A

. Costa A

RS

T ‹#›

•A

escolha do método de transferência é do utilizador final, através da

configuração do protocolo de acesso PO

P3 ou IM

AP

na sua conta de ma

il

(log

ine p

assw

ord).

•O

PO

P3 transfere os correios do servidor para o P

C que está a aceder,

apagando-os no servidor (por omissão). É

o melhor m

étodo para o servidor pois liberta m

emória, m

as só deve ser utilizado quando o PC

de acesso é sem

pre o mesm

o.

•O

IMA

P copia os correios do servidor para o P

C e deixa ficar o original no

servidor, pelo que é o ideal para quem acede com

múltiplos P

Cs, pois nunca

perde correios. Perm

ite sincronização periódica entre cliente e servidor.

Page 167: Conteúdos Previstos Serviços Telemáticos Arquitectura de ... · Fluxos de informação numa arquitectura de 5 camadas [Tan96] • Factores relevantes numa divisão por camadas

Correio E

lectrónico: e-m

ail

•O

endereço de mail obedece à sintaxe:

<caixa_(utilizador)>

@<

servidor_de_email>

Destinatário dentro do servidor,

ou caixa de correio de destino

FQ

DN

do servidor de email,

Instalaçãoe M

anutençãode R

edese S

istemas

Informáticos

Rui A

. Costa A

RS

T ‹#›

•O

SM

TP

utiliza (como norm

a) o porto 25| T

CP

•O

PO

P3

utiliza (como norm

a) o porto 110| T

CP

–usando um

a ligação segura SS

L (como norm

a) o porto 995 | TC

P)

•O

IMA

Putiliza (com

o norma) o porto 143

| TC

P

–usando um

a ligação segura SS

L (como norm

a) o porto 993 | TC

P)

FQ

DN

do servidor de email,

nome D

NS

da máquina destino

Serviço de N

ew

s(N

etw

ork

Ne

ws

ou US

EN

ET

Ne

ws)

Instalaçãoe M

anutençãode R

edese S

istemas

Informáticos

Rui A

. Costa A

RS

T ‹#›

(Ne

two

rk N

ew

sou U

SE

NE

T N

ew

s)

Page 168: Conteúdos Previstos Serviços Telemáticos Arquitectura de ... · Fluxos de informação numa arquitectura de 5 camadas [Tan96] • Factores relevantes numa divisão por camadas

Serviço de N

ew

s(N

etw

ork

Ne

ws

ou US

EN

ET

Ne

ws)

•P

rincipalmente usado em

máquinas U

nix

•A

s new

ssão m

ensagens semelhantes às de e

-mail, m

as que não têm

um destinatário individual, pelo contrário são dirigidas a grupos com

interesses com

uns

•O

protocolo que lhe está subjacente é o NN

TP

(Netw

ork

New

s

Instalaçãoe M

anutençãode R

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istemas

Informáticos

Rui A

. Costa A

RS

T ‹#›

•O

protocolo que lhe está subjacente é o NN

TP

(Netw

ork

New

s

Tra

nsfe

r Pro

tocol).

–O

NN

TP

utiliza (geralmente) o porto 19 | T

CP

.

•A

s diversas notícias encontram-se agrupadas num

a estrutura organizada hierarquicam

entepor tem

as em grupos de distribuição

mundial (ou eventualm

ente restritos), tendo cada servidor possibilidade de solicitar e arm

azenar um cópia de cada notícia

afixada.

Serviço de N

ew

s(N

etw

ork

Ne

ws

ou US

EN

ET

Ne

ws)

•A

s mensagens ficam

acessíveis a qualquer utilizador que se ligue a um

servidor que subscreva esse grupo.

•U

m servidor de N

NT

P m

antém um

repositório de mensagens

dirigidas para os grupos que subscreve.

Instalaçãoe M

anutençãode R

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istemas

Informáticos

Rui A

. Costa A

RS

T ‹#›

dirigidas para os grupos que subscreve.

•A

s mensagens de um

determinado grupo são difundidas pelos

diversos servidores de new

s, por acordos bilaterais entre os adm

inistradores dos servidores.

•O

conjunto das new

srecebidas por um

servidor é designado new

s

feed.

Page 169: Conteúdos Previstos Serviços Telemáticos Arquitectura de ... · Fluxos de informação numa arquitectura de 5 camadas [Tan96] • Factores relevantes numa divisão por camadas

Bro

adcast e M

ultic

ast

Instalaçãoe M

anutençãode R

edese S

istemas

Informáticos

Rui A

. Costa A

RS

T ‹#›

Bro

adcast e M

ultic

ast

Bro

adcastin

g

•P

or vezes é necessário enviar informação a todas as m

áquinas de um

a dada sub-rede ou domínio.

•E

xemplo: protocolos A

RP

e RA

RP

Instalaçãoe M

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Informáticos

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. Costa A

RS

T ‹#›

•E

xemplo: protocolos A

RP

e RA

RP

•Ineficiência

–O

briga a que todas as máquinas recebam

e processem pacotes que, na

maioria das vezes, não são para si.

Page 170: Conteúdos Previstos Serviços Telemáticos Arquitectura de ... · Fluxos de informação numa arquitectura de 5 camadas [Tan96] • Factores relevantes numa divisão por camadas

Processo de F

iltragem de P

acotes

Instalaçãoe M

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Informáticos

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. Costa A

RS

T ‹#›

Tipos de B

roadcast

•L

imite

d b

roa

dca

st

–E

nd: 255.255.255.255–

Nunca é encam

inhado por um router.

•N

et-d

irecte

d b

roa

dca

st

–E

nd: netid.255.255.255 (classe A, p.ex.)

Instalaçãoe M

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Rui A

. Costa A

RS

T ‹#›

–E

nd: netid.255.255.255 (classe A, p.ex.)

•S

ub

ne

t-dire

cte

d b

roa

dca

st

–E

nd: (netid).(subnetid).(all 1s)–

Exige o conhecim

ento da máscara de sub-rede

•A

ll-su

bn

ets

-dire

cte

d b

roa

dca

st

–E

nd: (netid).(all 1s)–

Obsoleto

–E

quivalente a net-directed broadcast

Page 171: Conteúdos Previstos Serviços Telemáticos Arquitectura de ... · Fluxos de informação numa arquitectura de 5 camadas [Tan96] • Factores relevantes numa divisão por camadas

Abstra

cção M

ultic

ast

•D

efinição:

Instalaçãoe M

anutençãode R

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. Costa A

RS

T ‹#›

A inform

ação transmitida por um

a aplicação origem com

uma

única operação de envioé recebido por m

últiplas aplicações destino

em diferentes estações.

Abstra

cção M

ultic

ast

•A

ltern

ativ

a 1: A

stack protocolar TC

P/IP

da estação emissora

estabelece ligações ponto-a-ponto com todos os destinos e envia

múltiplas cópias, um

a por cada destino

•V

anta

gens

Instalaçãoe M

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RS

T ‹#›

•V

anta

gens

–P

ermite o uso de redes sem

capacidade “multicast”

–P

ermite a utilização do protocolo T

CP

com todas as suas vantagens

•D

esvanta

gens

–R

equer que a aplicação emissora especifique a lista de endereços destino

–R

esulta numa utilização ineficiente dos recursos da rede

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Abstra

cção M

ultic

ast

•A

ltern

ativ

a 2: A

estação envia cada pacote IP um

a única vez e “a rede responsabiliza-se por o copiar” para os m

últiplos destinos

•D

esvanta

gens

–E

xige que a rede tenha capacidade mu

ltica

st

–P

ermite apenas a utilização do protocolo U

DP

com todas as suas

Instalaçãoe M

anutençãode R

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Informáticos

Rui A

. Costa A

RS

T ‹#›

–P

ermite apenas a utilização do protocolo U

DP

com todas as suas

desvantagens

•V

anta

gens

–P

otencialmente, é possível ter um

a utilização mais eficiente dos recursos

da rede

•P

onto

s e

m a

berto

–C

omo é que as estações em

issoras especificam as estações destino?!

–C

omo é que os routers im

plementam

capacidades mu

ltica

st

Abstra

cção M

ultic

ast

•R

edes IP m

ultic

astnão são redes c

on

ne

ctio

nle

ss

como no caso das redes

“unicast”•

É necessário estabelecer percursos m

ultic

astentre os ro

ute

rspara saberem

com

o encaminhar pacotes m

ultic

ast

•P

ara isso, é necessário sinalização (entre estações e rou

ters) e protocolos de

encaminham

ento (entre rou

ters) capazes de estabelecer os percursos

Instalaçãoe M

anutençãode R

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Informáticos

Rui A

. Costa A

RS

T ‹#›

encaminham

ento (entre rou

ters) capazes de estabelecer os percursos

mu

ltica

stnecessários

Page 173: Conteúdos Previstos Serviços Telemáticos Arquitectura de ... · Fluxos de informação numa arquitectura de 5 camadas [Tan96] • Factores relevantes numa divisão por camadas

Identificação das estações destino

•Identificação explícita é m

uitas vezes indesejável•

Faz uso de endereços IP

de classe D(com

eçam por 1110)

•A

s estações participantes combinam

o uso de um endereço que

identifica a sessão•

As estações participantes anunciam

aos route

rsa participação na

Instalaçãoe M

anutençãode R

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istemas

Informáticos

Rui A

. Costa A

RS

T ‹#›

•A

s estações participantes anunciam aos ro

ute

rsa participação na

sessão multic

ast identificada pelo endereço com

binado–

Protocolo IG

MP

•O

s route

rsencam

inham os pacotes IP

enviados com o endereço

destino escolhido, para todas as redes em que haja estações que

participem na respectiva sessão

–P

rotocolo de encaminham

ento DV

MR

P, M

OS

PF

, PIM

, etc...

Endereços de C

lasse D

•A

lguns endereços de multicast estão pré-definidos pela IA

NA

(Inte

rnet

Assig

ned N

um

bers

Auth

ority): p

erm

anent h

ost g

roups

(PH

G)

Instalaçãoe M

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Rui A

. Costa A

RS

T ‹#›

Assig

ned N

um

bers

Auth

ority): p

erm

anent h

ost g

roups

(PH

G)

•A

lguns endereços têm significado próprio. P

or exemplo, endereços da

forma 224.0.0.X

–1 : A

ll Hosts

–2 : A

ll Multicast R

outers–

4 : All D

VM

RP

Routers

–5 : A

ll OS

PF

routers–

6 : OS

PF

designated routers–

13 : All P

IM routers

•A

gama de 239.0.0.0 a 239.255.255.255 destina-se às redes privadas.

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Endereços de C

lasse D

Instalaçãoe M

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RS

T ‹#›

•G

ama:

–224.0.0.0 a 239.255.255.255

Multic

astin

g

•M

ais eficiente que o bro

ad

ca

stin

g.–

Dirigido a grupos de utilizadores

e não a todos os hosts

–A

s mensagens não são difundidas por toda a rede m

as apenas para os ram

os onde há receptores.

Instalaçãoe M

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T ‹#›

•A

plicações:–

Teleconferências

–E

nsino à distância–

Vid

eo-o

n-d

em

and

–T

ele-medida

–Jogos interactivos distribuídos

–R

ealidade virtual

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Multic

astin

g

•A

plicações (cont.):

–D

ifusão de dados (bolsa, Usenet n

ew

s)–

Sincronização de servidores (D

NS

, update

sde ro

utin

g)–

Anúncio e localização de servidores

Instalaçãoe M

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. Costa A

RS

T ‹#›

–A

núncio e localização de servidores–

Com

unicação para grupos dinâmicos e/ou desconhecidos

PH

G restritos a um

a sub-rede

•N

unca são encaminhados pelos ro

ute

rs

Instalaçãoe M

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Rui A

. Costa A

RS

T ‹#›

Page 176: Conteúdos Previstos Serviços Telemáticos Arquitectura de ... · Fluxos de informação numa arquitectura de 5 camadas [Tan96] • Factores relevantes numa divisão por camadas

Mapeam

ento IP M

ulticast em

Ethernet M

ulticast

Instalaçãoe M

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Rui A

. Costa A

RS

T ‹#›

•G

ama E

thernet:–

01:00:5e:00:00:00 a 01:00:5e:7f:ff:ff -> 83888607

•O

mapeam

ento não é unívoco:–

1 endereço multic

astE

thernet corresponde a 32 endereços IP

multic

ast!!!

Multic

astin

gpara fora de um

a dada rede

•D

entro de uma rede

o mu

ltica

stin

gé sim

ples:

–basta usar o endereço de grupo correspondente.

Instalaçãoe M

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RS

T ‹#›

–basta usar o endereço de grupo correspondente.

•P

ara que o mu

ltica

stin

gse entenda para fora de um

a dada rede:

–O

s route

rstêm

que saber se um dado grupo de m

ultic

asttem

m

embros nalgum

a sub-rede a que esteja ligado;

•In

tern

et G

rou

p M

an

ag

em

en

t Pro

toco

l

Page 177: Conteúdos Previstos Serviços Telemáticos Arquitectura de ... · Fluxos de informação numa arquitectura de 5 camadas [Tan96] • Factores relevantes numa divisão por camadas

Internet Group M

anagement P

rotocol (IG

MP

)

•F

unciona sobre o protocolo IP

Instalaçãoe M

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T ‹#›

•U

sado para reportar a pertença a grupos de multicast.

•O

s pacotes são enviados para o endereço destino 224.0.0.1 (“All

Hosts”) com

TT

L= 1

Form

ato das mensagens

IGM

P

Instalaçãoe M

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T ‹#›

•V

ersão:–

1 , 2 ou 3

•T

ipo:–

1: query, enviado pelos routers multicast; nos queries, o endereço de grupo

vai a ‘0’;–

2: resposta, enviado pelos hosts

Page 178: Conteúdos Previstos Serviços Telemáticos Arquitectura de ... · Fluxos de informação numa arquitectura de 5 camadas [Tan96] • Factores relevantes numa divisão por camadas

Mensagens IG

MP

•G

MQ

-G

eneral Mem

bership Query

–E

nviado pelos routers para perguntar se as estações participam

em algum

a sessão multicast

•S

MQ

-S

pecific Mem

bership Query

Instalaçãoe M

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RS

T ‹#›

–E

nviado pelos routers para perguntar se existe alguma estação

que participe numa sessão m

ulticast específica

•M

R -

Mem

bership Report

–E

nviado pelas estações para sinalizarem que participam

numa

sessão multicast

•LG

R -

Leave Group R

eport (Opcional)

–E

nviado pelas estações para sinalizarem que deixam

de participar num

a sessão multicast

Protocolo IG

MP

•O

s routers enviam periodicam

ente um G

MQ

especificando um

Maxim

um R

esponse Tim

e (MR

T)

•C

ada estação espera um tem

po aleatório entre 0 e MR

T para

responder com um

MR

especificando um endereço m

ulticast•

Se entretanto, um

a estação “vê” um M

R para a m

esma sessão, ele

Instalaçãoe M

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RS

T ‹#›

•S

e entretanto, uma estação “vê” um

MR

para a mesm

a sessão, ele aborta o seu envio do M

R•

Um

a estação também

emite um

MR

quando quer pertencer a uma

sessão multicast.

•U

ma estação em

ite um LG

R quando deixa de querer pertencer a um

a sessão m

ulticast.•

Quando um

router recebe um LG

R, em

ite um S

MQ

para verificar se ainda há estações pertencentes a essa sessão.

Page 179: Conteúdos Previstos Serviços Telemáticos Arquitectura de ... · Fluxos de informação numa arquitectura de 5 camadas [Tan96] • Factores relevantes numa divisão por camadas

IGM

P -

conclusões finais

•Q

ualquer estação pode juntar-se a uma sessão m

ulticast recebendo e enviando inform

ação.

•A

formação de sessões m

ulticast é despoletada pelos receptores–

Os em

issores não especificam nem

controlam que estações podem

Instalaçãoe M

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Rui A

. Costa A

RS

T ‹#›

–O

s emissores não especificam

nem controlam

que estações podem

receber a informação

•A

rede não providencia filtragem, ordenação ou privacidade dos

pacotes multicast.

•O

modelo de serviço m

ulticast IP segue a m

esma filosofia do m

odelo de serviço unicast:

–um

a camada protocolar sim

ples e fiável em que funcionalidades adicionais

são providenciadas pelas camadas protocolares superiores

Page 180: Conteúdos Previstos Serviços Telemáticos Arquitectura de ... · Fluxos de informação numa arquitectura de 5 camadas [Tan96] • Factores relevantes numa divisão por camadas

O E

ncaminham

ento

Instalaçãoe M

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. Costa A

RS

T ‹#›

O E

ncaminham

ento

O E

ncaminham

ento

•A

pós termos analisado em

detalhe os vários aspectos da troca de inform

ação entre entidades directamente ligadas vam

os, agora, analisar o problem

a do encaminham

ento da informação de form

a a perm

itir a troca de mensagens entre entidades que não estão

directamente ligadas;

Instalaçãoe M

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. Costa A

RS

T ‹#›

•O

problema do encam

inhamento consiste em

descobrir o “melhor”

caminho/rota

que permite interligar duas entidades não directam

ente ligadas;

•U

ma condição necessária ao encam

inhamento consiste na

implem

entação de um sistem

a de endereçamento

que permita

identificar as diferentes entidades terminais da rede;

•E

xemplos de sistem

as de endereçamento são o sistem

a de num

eração telefónica, o sistema de endereçam

ento MA

C e o sistem

a de endereçam

ento IP;

Page 181: Conteúdos Previstos Serviços Telemáticos Arquitectura de ... · Fluxos de informação numa arquitectura de 5 camadas [Tan96] • Factores relevantes numa divisão por camadas

O “E

ncaminham

ento”-

Flo

od

ing

•A

forma m

ais elementar de encam

inhamento consiste em

cada umdos

nós da rede enviara inform

ação que recebe numa das suas interfaces

para todas as outras , de modo a fazer chegar a inform

ação a todas as entidades term

inais da rede;•

Notem

os que mesm

o com este m

ecanismo de encam

inhamento o

Instalaçãoe M

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. Costa A

RS

T ‹#›

•N

otemos que m

esmo com

este mecanism

o de encaminham

ento o sistem

a de endereçamento

é necessáriode form

a a permitir à entidade

destinatária saber que a informação lhe é dirigida;

•E

mbora sim

ples este tipo de encaminham

ento é pouco eficientena

medida em

que são usados recursos não estritamente necessários;

•E

sta é a técnica de encaminham

ento usada, por exemplo, ao nível da

camada física pelos h

ubs

Ethernet;

•E

sta técnica de encaminham

ento é conhecida por floodin

g

(inundação);

O “E

ncaminham

ento” -F

orw

ard

ing

•Q

uando um nó envia a inform

açãoapenas para algum

asdas suas

interfaces, dizemos que está a fazer um

a operação de forw

ard

ing;

•D

e modo a poder realizar a operação de fo

rward

ing o nó tem

que ter conhecim

entode quais as interfaces

que deve usar para expedir uma

dada mensagem

que lhe chega;

Instalaçãoe M

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. Costa A

RS

T ‹#›

dada mensagem

que lhe chega;•

Este conhecim

ento pode ser dado ao nó de forma estática, por

exemplo no processo de configuração, ou

pode ser adquirido dinam

icamente

pelo nó;•

De m

odo a tornar o processo eficiente este conhecimento é

armazenado em

tabelas de encaminham

ento mantidas pelos nós;

Page 182: Conteúdos Previstos Serviços Telemáticos Arquitectura de ... · Fluxos de informação numa arquitectura de 5 camadas [Tan96] • Factores relevantes numa divisão por camadas

O E

ncaminham

ento

•O

processo de construção dinâmica das tabelas de encam

inhamento

pode envolver um protocolo específico de encam

inhamento, em

que são trocadas m

ensagem (“especiais”) entre os vários nós , ou

pode ser feito com

base na análise das mensagem

que chegam ao nó ;

Instalaçãoe M

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RS

T ‹#›

•D

e modo a m

anter as tabelas de encaminham

ento com um

a dimensão

reduzida, que permita a pesquisa rápida, as entradas podem

ter um

tempo de vida lim

itado;

A P

rotecção e o Restauro

•N

as sociedades modernas a inform

ação e a capacidade de trocar inform

ação à distância assumem

um papel essencial;

•A

s redes de telecomunicações são instrum

entais na medida em

que perm

item satisfazer a necessidade de trocar inform

ação à distância;•

De m

odo a garantir que esta necessidade possa ser satisfeita mesm

o

Instalaçãoe M

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. Costa A

RS

T ‹#›

•D

e modo a garantir que esta necessidade possa ser satisfeita m

esmo

em situações de ocorrência de falhas, as actuais redes de

telecomunicações são dotadas de m

ecanismos de protecção e

restauro;•

O problem

a da protecção e restauro consiste em descobrir cam

inhos secundários de encam

inhamento

que possam ser usados no caso da

ocorrência de falhas não permitir usar o cam

inho/rota primário;

Page 183: Conteúdos Previstos Serviços Telemáticos Arquitectura de ... · Fluxos de informação numa arquitectura de 5 camadas [Tan96] • Factores relevantes numa divisão por camadas

A P

rotecção e o Restauro

•A

distinção entre protecção e restauro tem que ver com

a forma com

o as rotas secundárias são descobertas;

•N

a pro

tecção

as rotas secundárias são especificadas antes da ocorrência da falha e a sua activação envolve m

ecanismos m

uito sim

ples, por vezes implem

entados integralmente em

hard

ware. É

um

Instalaçãoe M

anutençãode R

edese S

istemas

Informáticos

Rui A

. Costa A

RS

T ‹#›

simples, por vezes im

plementados integralm

ente em h

ard

ware. É

um

processo pouco eficiente(do ponto de vista dos recursos usados), m

as m

uito rápidode activar;

•N

o resta

uro

as rotas secundárias são descobertas após a ocorrência da falha e a sua activação envolve m

ecanismo m

ais complexos

implem

entados usualmente em

softw

are. É

um processo m

ais eficiente(do ponto de vista dos recursos usados), m

as mais lento

de activar;

Encam

inhamento e P

rotecção na C

amada 1 –

Exem

plo Anel S

DH

•A

tecnologia SD

H perm

ite multiplexar e encam

inhar de forma eficiente

sinais tributários a baixos ritmos de transm

issão, de modo a obter um

sinal de elevado ritm

o de transmissão que pode ser transportado de

forma eficiente pela infra-estrutura de telecom

unicações;

Instalaçãoe M

anutençãode R

edese S

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. Costa A

RS

T ‹#›

forma eficiente pela infra-estrutura de telecom

unicações;

•O

s an

éis

SD

Hperm

item interligar de form

a eficiente vários nós fornecendo m

ecanismos de p

rote

cção

que podem ser activados em

m

enos de 50 ms;

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Encam

inhamento e P

rotecção na C

amada 1 –

Exem

plo Anel S

DH

Instalaçãoe M

anutençãode R

edese S

istemas

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Rui A

. Costa A

RS

T ‹#›

Encam

inhamento e P

rotecção na C

amada 1

–E

xemplo A

nel SD

H unidireccional com

duas fibras com

protecção 1+1

Instalaçãoe M

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. Costa A

RS

T ‹#›

•N

o caso da protecção 1+1, o sinal é enviado por dois cam

inhos alternativos e o receptor ao detectar a perda de sinal num

dos cam

inhos comuta para o outro

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Encam

inhamento e R

estauro na Cam

ada 2

–E

xemplo S

pannin

g T

ree

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RS

T ‹#›

•A

rede representada tem redundância ao nível físico. P

retende-se usar esta redundância para dotar a rede de capacidades de restauro no caso da ocorrência de falhas. C

ontudo temos que elim

inar a redundância ao nível lógico (cam

ada 2) pois as tramas para o endereço M

AC

de difusão provocam o

colapso da rede.

Sp

an

nin

g T

ree

•O

ob

jectiv

odo protocolo S

pannin

g T

ree é definir um

a árvore abrangente de custo m

ínimo;

•U

ma árvore abrangente é um

a rede lógica que interliga todos os nós sem

ciclos;•

Com

o pretendemos um

a árvore abrangente de custo mínim

o o protocolo vai definir para cada b

ridge um

e um só cam

inho de custo

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T ‹#›

protocolo vai definir para cada brid

ge um

e um só cam

inho de custo m

ínimo entre a b

ridge raiz e essa b

ridge;

•O

custo de um percurso é igual à som

a dos custo das portas, que recebem

pacotes enviados pela raiz em direcção à b

ridge nesse

percurso;

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Sp

an

nin

g T

ree

•A

brid

ge ra

izé a b

ridge com

menor identificador;

–C

ada brid

ge

tem um

identificador (Brid

ge

ID) . E

ste identificador (8 octetos) é com

posto por um identificador (conhecido com

o prioridade da brid

ge)

que pode ser configurado pelo utilizador (2 octetos) e por um endereço

MA

C (6 octetos);

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T ‹#›

•E

m cada rede local vai existir um

a porta de uma b

ridge que encam

inha pacotes dessa rede local em

direcção à brid

ge raiz e da b

ridge raiz em

direcção a essa rede local. E

sta porta é denominada de porta

designada (Desig

nate

d P

ort)

e a brid

ge de que faz parte é denom

inada de b

ridge designada (D

esig

nate

d B

ridge)

dessa rede local;

•A

s portas activas em cada b

ridge são as portas designadas e a porta

raiz.

Sp

an

nin

g T

ree

•B

ridg

e d

esig

nad

a(D

esig

nate

d B

ridge) –

brid

ge que, num

a LAN

, é responsável pelo envio de pacotes da LA

N para a b

ridge raiz e vice-

versa; a brid

ge raiz é a b

ridge designada em

todas as LAN

s a que está ligada.

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T ‹#›

Page 187: Conteúdos Previstos Serviços Telemáticos Arquitectura de ... · Fluxos de informação numa arquitectura de 5 camadas [Tan96] • Factores relevantes numa divisão por camadas

Sp

an

nin

g T

ree

•P

orta

desig

nad

a(D

esig

nate

d P

ort) –

porta que, numa LA

N, é

responsável pelo envio de pacotes da LAN

para a brid

ge raiz e vice-

versa (uma das portas da b

ridge designada). A

porta designada é, em

cada LAN

, a porta que fornece o percurso de menor custo para a raiz.

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T ‹#›

Sp

an

nin

g T

ree

•P

orta

raiz

(Root P

ort) –

porta que, numa b

ridge, é responsável pela

recepção/transmissão de pacotes de/para a b

ridge raiz.

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T ‹#›

Page 188: Conteúdos Previstos Serviços Telemáticos Arquitectura de ... · Fluxos de informação numa arquitectura de 5 camadas [Tan96] • Factores relevantes numa divisão por camadas

Sp

an

nin

g T

ree

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Sp

an

nin

g T

ree

numa rede de LA

Ns –

LAN

extendida

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T ‹#›

Page 189: Conteúdos Previstos Serviços Telemáticos Arquitectura de ... · Fluxos de informação numa arquitectura de 5 camadas [Tan96] • Factores relevantes numa divisão por camadas

Encam

inhamento em

brid

ge

s(1/2)

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RS

T ‹#›

Encam

inhamento em

brid

ge

s(2/2)

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T ‹#›

Page 190: Conteúdos Previstos Serviços Telemáticos Arquitectura de ... · Fluxos de informação numa arquitectura de 5 camadas [Tan96] • Factores relevantes numa divisão por camadas

Sp

an

nin

g T

ree

–O

utro exemplo (1/2)

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Sp

an

nin

g T

ree

–O

utro exemplo (2/2)

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RS

T ‹#›

Page 191: Conteúdos Previstos Serviços Telemáticos Arquitectura de ... · Fluxos de informação numa arquitectura de 5 camadas [Tan96] • Factores relevantes numa divisão por camadas

Existência de ciclos tem

porários

•A

pós alteração da topologia da rede:–

pode existir perda temporária de conectividade

se uma porta que

estava inactiva na topologia antiga ainda não se apercebeu que deverá estar activa na nova topologia

–podem

existir ciclos temporários

se uma porta que estava activa na

topologia antiga ainda não se apercebeu que deverá estar inactiva

Instalaçãoe M

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RS

T ‹#›

topologia antiga ainda não se apercebeu que deverá estar inactiva na nova topologia

•P

ara minim

izar a probabilidade de se formarem

ciclos temporários as

bridges são obrigadas a esperar algum tem

po antes de permitirem

que um

a das suas portas passe do estado inactivo para o estado activo; o tem

po de espera é função do parâmetro fo

rward

dela

y

Tem

po de vida das entradas das tabelas de encam

inhamento

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T ‹#›

Page 192: Conteúdos Previstos Serviços Telemáticos Arquitectura de ... · Fluxos de informação numa arquitectura de 5 camadas [Tan96] • Factores relevantes numa divisão por camadas

Tem

po de vida das entradas

•T

empo de vida longo: usado por predefinição (valor

recomendado é 5 m

in)•

Tem

po de vida curto : usado quando a sp

an

nin

g tre

eestá em

reconfiguração

(valor recomendado é 15 s) –

exige processo de notificação de alterações da topologia da rede

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T ‹#›

notificação de alterações da topologia da rede

•S

e o tempo de vida for dem

asiado longo pode haver um

número exagerado de pacotes perdidos

quando a estação m

uda de localização;•

Se o tem

po de vida for demasiado curto, o tráfego

na rede pode ser exagerado

devido ao processo de floo

din

g(processo de

notificação de alterações da topologia da rede);

Notificação de A

lterações da T

opologia da Rede

•O

s passos a seguir numa alteração da topologia da rede são os

seguintes:

–1) A

bridge apercebe-se que o algoritmo fez um

a das suas portas transitar para dentro ou para fora do estado b

lockin

g.

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T ‹#›

–2) E

nvia periodicamente através da sua porta raiz um

a To

po

log

y C

ha

ng

e

No

tifica

tion

Brid

ge

Pro

toco

l Da

ta U

nit (T

CN

-BP

DU

), que designaremos por

me

nsa

ge

m d

e n

otific

açã

o d

e a

ltera

çã

o d

e to

po

log

ia. O intervalo entre o

envio destas mensagens é o h

ello

time. E

stas mensagens serão enviadas

até ser recebida da brid

ge

que está ligada à porta raiz uma m

ensagem de

configuração com a confirm

ação de que a mensagem

de alteração de topologia foi recebida

(para esse efeito, existe uma fla

gnas m

ensagens de configuração designada por to

po

log

y c

ha

ng

e a

ckn

ow

led

gm

en

t).

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Notificação de A

lterações da T

opologia da Rede

–3) U

ma bridge que receba um

a mensagem

de alteração de topologia numa

portaem

que seja a bridge designada•

(i) executa o passo 2; e•

(ii) coloca a flag topolo

gy c

hange a

cknow

ledgm

ent a 1 na próxim

a mensagem

de configuração que enviar na rede local em

que recebeu a mensagem

de alteração da topologia.

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T ‹#›

da topologia.

–4) A

bridge raizcoloca a flag to

po

log

y c

ha

ng

e a 1

por um período igual à

soma dos parâm

etros forw

ard

de

lay e m

ax a

ge

se:

•(i) se aperceber de um

a alteração de topologia em qualquer das suas portas; ou

•(ii) receber um

a messagem

de alteração da topologia.

–5) U

ma bridge que receba um

a mensagem

de configuração com a flag

top

olo

gy c

ha

ng

e a 1 utiliza o tem

po de vida curtoaté com

eçar a receber novam

ente mensagens de configuração com

a flag top

olo

gy c

ha

ng

e a 0.

Notificação de A

lterações da T

opologia da Rede

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T ‹#›

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Desem

penho do encaminham

ento via s

pa

nn

ing

tree

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RS

T ‹#›

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VLA

Ns

Insta

laçã

oe

Ma

nu

ten

ção

de

Re

de

se

Sis

tem

as

Info

rmá

ticos

Ru

i A. C

osta

AR

ST

‹#›

VLA

Ns

VL

AN

s

Va

nta

ge

ns

•M

elh

or d

ese

mp

en

ho

•F

acilid

ad

e g

estã

o–

Fle

xib

ilidad

e e

redução d

e c

usto

s

–P

erm

item

config

ura

ções c

entra

lizadas d

os

Insta

laçã

oe

Ma

nu

ten

ção

de

Re

de

se

Sis

tem

as

Info

rmá

ticos

Ru

i A. C

osta

AR

ST

‹#›

–P

erm

item

config

ura

ções c

entra

lizadas d

os

dis

positiv

os lo

caliz

adas d

e fo

rma d

ispers

a

•S

imp

lifica

çã

o d

as c

on

figu

raçõ

es d

o S

W

•In

de

pe

nd

ên

cia

da

top

olo

gia

físic

a–

Desnecessária

s m

udanças n

o h

ard

ware

•M

ais

op

çõ

es d

e s

eg

ura

nça

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LA

Ns v

irtua

is e

LA

Ns fís

ica

s

Insta

laçã

oe

Ma

nu

ten

ção

de

Re

de

se

Sis

tem

as

Info

rmá

ticos

Ru

i A. C

osta

AR

ST

‹#›

Inte

rliga

çã

o d

e V

LA

Ns

Insta

laçã

oe

Ma

nu

ten

ção

de

Re

de

se

Sis

tem

as

Info

rmá

ticos

Ru

i A. C

osta

AR

ST

‹#›

Page 197: Conteúdos Previstos Serviços Telemáticos Arquitectura de ... · Fluxos de informação numa arquitectura de 5 camadas [Tan96] • Factores relevantes numa divisão por camadas

Exe

mp

lo d

e V

LA

Ns

Insta

laçã

oe

Ma

nu

ten

ção

de

Re

de

se

Sis

tem

as

Info

rmá

ticos

Ru

i A. C

osta

AR

ST

‹#›

Inte

rliga

çã

o d

e s

witc

he

s

Insta

laçã

oe

Ma

nu

ten

ção

de

Re

de

se

Sis

tem

as

Info

rmá

ticos

Ru

i A. C

osta

AR

ST

‹#›

Page 198: Conteúdos Previstos Serviços Telemáticos Arquitectura de ... · Fluxos de informação numa arquitectura de 5 camadas [Tan96] • Factores relevantes numa divisão por camadas

Etiq

ue

tas V

LA

N

Insta

laçã

oe

Ma

nu

ten

ção

de

Re

de

se

Sis

tem

as

Info

rmá

ticos

Ru

i A. C

osta

AR

ST

‹#›

Exe

mp

lo –

Po

rtas In

ters

witc

h

Insta

laçã

oe

Ma

nu

ten

ção

de

Re

de

se

Sis

tem

as

Info

rmá

ticos

Ru

i A. C

osta

AR

ST

‹#›

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Encam

inhamento na C

amada 3

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RS

T ‹#›

Encam

inhamento na C

amada 3

Encam

inhamento e R

estauro na C

amada 3

•O

encaminham

ento em redes IP

é baseado em percursos m

ínimos,

isto é, os pacotes IP são enviados da origem

para o destino através do percurso de m

enor comprim

ento

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T ‹#›

•E

xistem dois tipos

de protocolos de encaminham

ento: –

protocolos do tipo dis

tan

ce

ve

cto

r , que usam algoritm

os distribuídos (a inform

ação sobre as redes que conhece é partilhada pelos rou

ters

vizinhos)•

RIP

(Routin

g In

form

atio

n P

roto

col)

–protocolos do tipo lin

k s

tate, que usam

algoritmos centralizados (um

a vez que cada ro

ute

rtem

um grafo/m

apa completo da rede) para a construção

de percursos mínim

os•

OS

PF

(Open S

horte

st P

ath

Firs

t)

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Dis

tan

ce

Ve

cto

rvs. L

ink S

tate

•D

ista

nce

ve

cto

r–

Baseia-se na versão distribuída e assíncrona do algoritm

o de B

ellman-F

ord–

Exem

plos: RIP

, IGR

P, E

IGR

P

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•L

ink s

tate

–O

s route

rsconhecem

a topologia completa da rede e usam

um

algoritmo centralizado para determ

inar os percursos mínim

os para todos os destinos

–A

informação necessária para construir e m

anter em cada ro

ute

ra

topologia da rede é obtida por um processo de inundação

(floodin

g)–

Exem

plos: OS

PF

, IS-IS

Encam

inhamento na Internet –

Sistem

as Autónom

os

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•A

camada 3 é a cam

ada de encaminham

ento na Internet. Atendendo à dim

ensão da Internet o encam

inhamento

é estruturado

•A

S -

Au

ton

om

ou

s S

yste

ms

–A

Internet está dividida num conjunto de dom

ínios, designados por sistemas autónom

os(A

S).

Cada A

S agrupa um

conjunto de redes IP–

conjunto de route

rscom

uma política de encam

inhamento própria, sob a responsabilidade de

uma única adm

inistração

Page 201: Conteúdos Previstos Serviços Telemáticos Arquitectura de ... · Fluxos de informação numa arquitectura de 5 camadas [Tan96] • Factores relevantes numa divisão por camadas

IGP

s e EG

Ps

•IG

P -

Inte

rior G

ate

way P

roto

col

–A

s tabelas de encaminham

ento no interior de um A

S incluem

apenas entradas para as redes internas ao A

S. E

ssas tabelas são mantidas pelos

protocolos de encaminham

ento internosao A

S.

•R

IP, O

SP

F e IS

-IS

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•E

GP

-E

xte

rior G

ate

way P

roto

col

–A

informação relativa ao encam

inhamento para o exterior do A

S, e portanto

entre os diferentes AS

, é mantida por routers que fazem

uso de protocolos de encam

inhamento externos

•B

GP

•O

s IGP

s e os EG

Ps têm

diferentes objectivos:–

IGP

s: optimizar o desem

penho–

EG

Ps: atender a questões de ordem

política, económica e de segurança

(para além do desem

penho)

Encam

inhamento na Internet –

Encam

inhamento estruturado

•O

RIP

e o OS

PF

são protocolos de encaminham

ento internos. O B

GP

é um

protocolo de encaminham

ento externo

•Q

uando um router interno a um

AS

pretende enviar informação para

uma rede externa ao A

S a inform

ação é enviada para um d

efa

ult ro

ute

r

Instalaçãoe M

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RS

T ‹#›

uma rede externa ao A

S a inform

ação é enviada para um d

efa

ult ro

ute

rque inicia o processo de encam

inhamento fora do A

S

•Q

uando os AS

são extensos é possível subdividi-los em áreas, o que

permitem

criar outro nível de encaminham

ento (inferior)

•O

encaminham

ento estruturado em vários níveis tem

como objectivo

reduzir o tamanho das tabelas de encam

inhamento dos ro

ute

rs

Page 202: Conteúdos Previstos Serviços Telemáticos Arquitectura de ... · Fluxos de informação numa arquitectura de 5 camadas [Tan96] • Factores relevantes numa divisão por camadas

IGR

P/E

IGR

P

•P

rotocolos proprietários da Cisco do tipo d

ista

nce

ve

cto

r

•O

custo do percurso pode depender das condições de tráfego reais(observadas

pelos rou

ters

em intervalos de tem

po pré-definidos)

•M

étrica:

Instalaçãoe M

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RS

T ‹#›

–D

é o atraso(D

ela

y), B a largura de banda

(Ba

nd

wid

th), R a fiabilidade

(Re

liab

ility) e L

a carga(L

oa

d)–

As constantes K

1 a K5 devem

ser iguais em todos os routers

–A

carga L corresponde à ocupação m

ais elevada de entre as medidas por cada

router nas ligações (interfaces) do percurso para o destino–

A fiabilidade R

corresponde à fiabilidade mais baixa de entre as m

edidas por cada router nas ligações (interfaces) do percurso para o destino

RIP

(Ro

utin

g In

form

atio

n P

roto

co

l)

Instalaçãoe M

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T ‹#›

RIP

(Ro

utin

g In

form

atio

n P

roto

co

l)

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RIP

(Ro

utin

g In

form

atio

n P

roto

co

l)

•O

RIP

foi desenvolvido inicialmente pela X

erox e a sua larga utilização deve-se ao facto de ter sido incluído pela U

niversidade da Califórnia

nas várias versões do UN

IX

•O

RIP

foi desenvolvido para pequenos AS

Instalaçãoe M

anutençãode R

edese S

istemas

Informáticos

Rui A

. Costa A

RS

T ‹#›

•O

RIP

foi desenvolvido para pequenos AS

•U

m ro

ute

rcom

o RIP

activo informa os seus vizinhos das redes que

conhece e da distância em núm

ero de saltospara essas redes

•A

s redes directamente ligadas são inform

adas com núm

ero de saltos 1 e o m

áximo núm

ero de saltos é 15

•O

número de saltos 16

significa que não é possívelaceder à rede destino (form

a do RIP

se proteger do problema da contagem

-para-infinito!!)

RIP

(Ro

utin

g In

form

atio

n P

roto

co

l)C

om

an

do

s R

IP

•R

equest

–E

nviado por:•

um ro

ute

rque foi ligado recentem

ente; ou

•quando a validade

da informação relativam

ente a determinado destino expira.

Instalaçãoe M

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Rui A

. Costa A

RS

T ‹#›

–P

ode pedir informação relativam

ente a um destino específico ou a todos os

destinos.

•R

esponse (u

pdate

s)

–C

ontém pares (rede destino, custo).

–S

ão enviados:•

Periodicam

ente (30 segundos, por omissão);

•E

m resposta a um

pedido;•

Opcionalm

ente, quando a informação é alterada (trig

gere

d u

pd

ate

s);

Page 204: Conteúdos Previstos Serviços Telemáticos Arquitectura de ... · Fluxos de informação numa arquitectura de 5 camadas [Tan96] • Factores relevantes numa divisão por camadas

Anúncio dos vectores distância

•C

ada vector pode informar até 25 redes

Router 1

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RS

T ‹#›

Tabelas de E

ncaminham

ento

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RS

T ‹#›

Page 205: Conteúdos Previstos Serviços Telemáticos Arquitectura de ... · Fluxos de informação numa arquitectura de 5 camadas [Tan96] • Factores relevantes numa divisão por camadas

O P

roblema da C

onvergência

•O

esquema de difusão

da informação usado pelo R

IP é m

uito simples

contudo pode demorar m

uito tempo

até que todos os route

rstenham

as tabelas de encam

inhamento actualizadas

•C

onsideremos que ocorreu um

a falha na Eth

ern

et 0 do ro

ute

r1

Instalaçãoe M

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RS

T ‹#›

O P

roblema da C

onvergência•

O router 1 ao detectar a falha vai enviar o com

ando:

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RS

T ‹#›

•S

e o router 2 responder enviando toda a sua tabela de encam

inhamento o router 1 recebe inform

ação que o router 2 tem a

rede 2.0.0.0 a uma distância de 2

(notemos que o router 1, antes da

ocorrência da falha informou o router 2 que a rede 2.0.0.0 estava a

uma distância de 1)

•O

u seja, o router 1passa a assum

ir que a rede 2.0.0.0 está à distância de 3, ao inform

ar o router 2desta nova distância este vai responder

que a rede 2.0.0.0 está à distância de 4, e o processo continua até atingir o núm

ero 16 e ambos ficarem

informados que a rede 2.0.0.0 é

inacessível

Page 206: Conteúdos Previstos Serviços Telemáticos Arquitectura de ... · Fluxos de informação numa arquitectura de 5 camadas [Tan96] • Factores relevantes numa divisão por camadas

Restauro

•A

o detectar a falha o router 1 envia:

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RS

T ‹#›

•C

omo o router 2 tem

na sua tabela de encaminham

ento duas rotas para a rede 2.0.0.0, com

distância de 2, vai informar o router 1 da

possibilidade de atingir 2.0.0.0 através dele;

O P

roblema da “C

ontagem-para-infinito” –

Exem

plo (I)

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T ‹#›

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O P

roblema da “C

ontagem-para-infinito” –

Outro E

xemplo (II)

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T ‹#›

O P

roblema da C

onvergência

•O

procedimento anterior é m

uito pouco eficiente;•

Para aum

entar a rapidez de convergênciado algoritm

o é possível activar a opção trig

gere

d u

pdate

se/ou a opção s

plit h

oriz

on;

•C

om a opção trig

gere

d u

pdate

sos routers não esperam

30 segundospara enviar inform

ação nova (este procedimento não elim

ina o

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T ‹#›

para enviar informação nova (este procedim

ento não elimina o

problema m

as obviamente reduz o tem

po de convergência);•

Com

a opção split h

orizo

no router só anuncia através de um

a dada interface as redes em

que essa interface não é usada para chegar ao next h

op;

•N

este caso o router 2 não anunciaria a rede 2.0.0.0 ao router 1 e a sua entrada acabaria por expirar, ficando am

bos informados da

impossibilidade de atingir a rede 2.0.0.0;

Page 208: Conteúdos Previstos Serviços Telemáticos Arquitectura de ... · Fluxos de informação numa arquitectura de 5 camadas [Tan96] • Factores relevantes numa divisão por camadas

A S

eparação de Horizontes

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Exem

plo RIP

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Page 209: Conteúdos Previstos Serviços Telemáticos Arquitectura de ... · Fluxos de informação numa arquitectura de 5 camadas [Tan96] • Factores relevantes numa divisão por camadas

RIP

vs. OS

PF

•R

IP:

–P

rotocolo mais sim

ples–

Encam

inhamento baseado em

número de saltos

–N

ão permite o encam

inhamento em

sistemas autónom

os extensos (infinito =

16)–

Processam

ento contínuo de tabelas de encaminham

ento

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•O

SP

F:

–P

rotocolo complexo (para sincronizar bases de dados distribuídas)

–P

ermite o encam

inhamento hierárquico para grandes sistem

as autónomos

–M

aior flexibilidade de encaminham

ento (baseado em custos configuráveis)

–P

rocessamento pontual das tabelas de encam

inhamento. U

tilização intensa da rede apenas quando há alterações da topologia da rede

–P

rocesso de convergência das tabelas de encaminham

ento mais rápido

RIP

vs. OS

PF

•C

onclusão:

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•C

onclusão:–

OS

PF

é mais com

plexo mas tem

melhor

desempenho que o R

IP em

AS

extensos

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OS

PF

(Op

en

Sh

orte

st P

ath

Firs

t)

•O

protocolo OS

PF

foi desenvolvido com o objectivo de ultrapassar

algumas das lim

itações do protocolo RIP

. Nom

eadamente, o facto do

RIP

não ser adequado para sistemas autónom

os extensose o facto do

tempo de convergência

do RIP

ser muito elevado

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•O

grupo de trabalho responsável por desenvolver o OS

PF

iniciou o seu trabalho em

1988 e em 1991 apresentou a prim

eira versão do OS

PF

, a versão 2 do O

SP

F foi publicada em

1998 (RF

C2328)

•O

OS

PF

é um protocolo do tipo IG

P (In

tern

al G

ate

way P

roto

col), tal

como o R

IP, ou seja os router com

o OS

PF

activo são responsáveis pelo processo de encam

inhamento no interior de um

AS

(Sistem

a A

utónomo)

OS

PF

(Op

en

Sh

orte

st P

ath

Firs

t)

•O

OS

PF

não impõe

qualquer limite

ao número de redes

intermédias

•O

OS

PF

permite definir diversos critérios para o custo de um

a interface

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•P

or omissão, o custo de um

a interface é dado por 108/(ritm

o de transm

issão da interface em bps)!

•N

o OS

PF

a informação só é transm

itidano caso de haver algum

a alteração na topologia da rede , ao contrário do R

IP onde toda a

informação é periodicam

ente reenviada

Page 211: Conteúdos Previstos Serviços Telemáticos Arquitectura de ... · Fluxos de informação numa arquitectura de 5 camadas [Tan96] • Factores relevantes numa divisão por camadas

OS

PF

(Op

en

Sh

orte

st P

ath

Firs

t)

•É

um protocolo do tipo lin

k s

tate

•C

ada router contém um

a base-de-dados com a topologia da rede

•U

sa o algoritmo de D

ijkstra para calcular os percursos mínim

os•

A inform

ação necessária à construção das bases de dados é trocada através de flo

odin

g

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T ‹#›

através de floodin

g

•T

ipos de pacotes do OS

PF

:–

Hello

–D

atabase Description

–Link S

tate Request

–Link S

tate Acknow

ledgment

–Link S

tate Update

•A

informação topológica é enviada em

Lin

k S

tate

Advertis

em

ents

(LSA

s), contidos nos pacotes Lin

k S

tate

Update

Áreas no O

SP

F

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OS

PF

(Op

en

Sh

orte

st P

ath

Firs

t)

•O

protocolo OS

PF

permite hierarquizar

o processo de encam

inhamento

•O

u seja, lida de forma m

ais eficiente com o encam

inhamento em

extensos A

S

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extensos AS

•O

OS

PF

permite subdividir um

sistema autónom

o num conjunto de

áreas numeradas, criando assim

diversos domínios de

encaminham

ento

•C

aso o AS

seja divido em áreas a área 0

faz parte do backbone. T

odas as outras áreas estão ligadas à área 0 e a inform

ação circula entre as diferentes áreas através do b

ackbone

OS

PF

(Op

en

Sh

orte

st P

ath

Firs

t)

•À

área 0 e aos routers que interligam a área 0 com

as outras áreas dá-se o nom

e de backbone

•O

s routers OS

PF

:–

podem ser internos a um

a dada área e designam-se com

o inte

rno

s, e/ou–

podem pertencer ao b

ac

kb

on

e.

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RS

T ‹#›

–podem

pertencer ao ba

ck

bo

ne

.

•N

o caso de:–

serem internos à área 0 designam

-se como in

tern

os

ao

ba

ck

bo

ne,

–fazerem

fronteira entre duas ou mais áreas designam

-se por AB

R -

Are

a

Bo

rde

r Ro

ute

rs,–

fazerem a interligação com

outro AS

designam-se com

o AS

BR

–A

uto

no

mo

us

Sy

ste

m B

ord

er R

ou

ters

(que não usam o O

SP

F).

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OS

PF

(Op

en

Sh

orte

st P

ath

Firs

t)

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OS

PF

(Op

en

Sh

orte

st P

ath

Firs

t)

•R

elativamente às funções

que desempenham

os routers podem ainda

ser designados para um A

S, para um

a área ou para uma rede

•E

m cada rede, um

dos routers é escolhido como router designado D

R -

Desig

nate

d R

oute

r

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Desig

nate

d R

oute

r

•E

m redes interm

édias (Tra

nsit N

etw

ork), ou seja redes com

mais do

que um router directam

ente ligado, um segundo router

é escolhido com

o BD

R -

Backup D

esig

nate

d R

oute

rque passa a funcionar com

o D

R em

caso de falha do primeiro

•O

s routers DR

e o BD

R, são os routers com

mais alta prioridade , em

caso de em

pate ganha aquele que tiver o maior R

outer ID

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OS

PF

–D

R e B

DR

•O

DR

é responsável por transmitir a inform

ação vinda do exterior da rede local aos seus vizinhos e de transm

itir inform

ação para fora da rede local proveniente dos seus vizinhos. O

DR

pode ser visto como o representante de um

a

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RS

T ‹#›

vizinhos. O D

R pode ser visto com

o o representante de uma

rede local.

•A

função do BD

Ré assum

ir o controlo se o DR

ficar inoperacional, pelo que tem

a mesm

a informação que o D

R.

OS

PF

(Op

en

Sh

orte

st P

ath

Firs

t)

•O

Router ID

de cada router é, por omissão, o m

aior endereço IP das

suas portasquando o protocolo O

SP

F é activado

•N

o entanto, caso já esteja seleccionado um D

R e B

DR

as suas posições não são usurpadas por routers ligados depois, m

esmo que

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RS

T ‹#›

posições não são usurpadas por routers ligados depois, mesm

o que tenham

uma prioridade m

aior

•Isto faz com

que na práticao D

Rseja o prim

eirorouter que se liga e o

BD

Ro segundo

•C

ada rede é identificada por um N

etwork ID

que é a interface do DR

que liga este router directam

ente à rede em questão

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OS

PF

(Op

en

Sh

orte

st P

ath

Firs

t)

•N

o protocolo OS

PF

é mantida em

cada router uma base de dados

•D

entro de uma área

todos os routers mantêm

as mesm

as bases de dados

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•C

om base na inform

ação armazenada nas bases de dados, cada

router calcula os vários percursos mínim

os de si para todas as outras redes

•C

ada routeré responsável por enviar um

a lista das redes a que está ligado e os custos das interfaces

para cada uma dessas redes

•O

DR

de cada rede intermédia envia a lista dos routers

que estão directam

ente ligados à rede em questão

OS

PF

(Op

en

Sh

orte

st P

ath

Firs

t)•

A inform

ação necessária para criar e manter as bases de dados é

transportada sobre a forma de LS

As (L

ink S

tate

Advertis

em

ents

).

•E

xistem 4 tipos de LS

As:

–R

ou

ter L

inks

–N

etw

ork

Lin

ks

–S

um

ma

ry L

inks

–E

xte

rna

l Lin

ks

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T ‹#›

–E

xte

rna

l Lin

ks

•R

oute

r Lin

ks

–G

erados por todos os routerse descrevem

o estado das interfaces do router (dentro de um

a determinada àrea)

•N

etw

ork

Lin

ks

–G

erados pelo DR

e indicam quais os routers ligados à rede em

que o router é DR

•S

um

mary

Lin

ks

–G

erados pelos AB

R, só ocorrem

quando existe mais que um

a àrea e listamas

redesque pertencem

a outras àreas do mesm

o SA

. A sua transm

issão passa sem

pre pelo ba

ckb

on

e(a com

unicação entre àreas realiza-se através do b

ackb

on

e)•

Exte

rnal L

inks

–G

erados pelos AS

BR

e só ocorrem quando existe ligação a outro S

A

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Bases de D

ados

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T ‹#›

OS

PF

(Op

en

Sh

orte

st P

ath

Firs

t)

•C

ada router vai ter duas tabelas. Um

a com a inform

ação relativa a todos os outros routers (R

oute

r Lin

k S

tate

s) e outra com inform

ação relativa a todas as redes interm

édias (Net L

ink S

tate

s);•

As redes são identificadas pelo N

etwork ID

, por sua vez os router são identificados pelo R

outer ID;

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identificados pelo Router ID

;

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OS

PF

(Op

en

Sh

orte

st P

ath

Firs

t)

•R

elativamente a cada router é arm

azenada informação relativa às

várias redes que lhe estão directamente ligadas

Instalaçãoe M

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OS

PF

(Op

en

Sh

orte

st P

ath

Firs

t)

•R

elativamente a cada rede interm

édia é armazenada inform

ação relativa aos vários router que lhe estão directam

ente ligados

Instalaçãoe M

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OS

PF

(Op

en

Sh

orte

st P

ath

Firs

t)

•V

ejamos com

o é que o router 1.1.1.1 toma conhecim

ento da rede 6.0.0.0:

–C

omo a rede 6.0.0.0 não lhe está directam

ente ligada, para lhe ter acesso precisa de enviar a inform

ação através de uma rede interm

édia;

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T ‹#›

precisa de enviar a informação através de um

a rede intermédia;

–O

router vai olhar para as várias redes intermédias que tem

na sua base de dados, neste caso é só a rede 5.0.0.0, e depois verifica que esta rede tem

directam

ente interligados dois routers, ele próprio e o 2.2.2.2;

–C

omo ele sabe com

o chegar à rede 5.0.0.0, fica a saber como chegar ao

router 2.2.2.2 e fica a saber que através dele pode chegar a todas as redes que lhe estão directam

ente ligadas, neste caso à rede 6.0.0.0;

OS

PF

(Op

en

Sh

orte

st P

ath

Firs

t)

•S

endo assim, a principal função

do protocolo OS

PF

é criar e manter as

várias bases de dados, sincronizadas, nos vários routers dentro de um

a área

•P

ara isso os routers OS

PF

trocam inform

ação entre si usando pacotes

Instalaçãoe M

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T ‹#›

•P

ara isso os routers OS

PF

trocam inform

ação entre si usando pacotes com

9 campos

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OS

PF

(Op

en

Sh

orte

st P

ath

Firs

t)

•O

campo tipo perm

ite identificar os diferentes tipos de pacotesque os

routers podem trocar entre si: H

ello, D

ata

base D

escrip

tion, L

ink S

tate

Request, L

ink S

tate

Acknow

ledgm

ent e L

ink S

tate

Update;

•P

acotes de Hello:

–para estabelecer e m

anter relações de vizinhança entre os routers;

Instalaçãoe M

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T ‹#›

–para estabelecer e m

anter relações de vizinhança entre os routers;–

para eleger o router designado.P

or omissão, são enviados de 10 em

10 segundos, para um endereço de

multicast.

•O

s pacotes do tipo Data

base D

escrip

tion:

–enviam

a informação das bases de dados.

São enviados quando é estabelecida um

a relação de adjacência.

OS

PF

(Op

en

Sh

orte

st P

ath

Firs

t)

•P

acotes do tipo Lin

k S

tate

Request

–para solicitar inform

ação que está desactualizada nas bases de dados

•P

acotes do tipo Lin

k S

tate

Update

Instalaçãoe M

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RS

T ‹#›

•P

acotes do tipo Lin

k S

tate

Update

–para responder aos L

ink S

tate

Re

qu

est, e

–para difundir inform

ação nova

•P

acotes Lin

k S

tate

Acknow

ledgm

ent

–para fazer a confirm

ação da recepção dos Lin

k S

tate

Up

da

te

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Relações de A

djacência

•N

uma rede localtodos os routers estabelecem

relações de adjacência com

o DR

e o BD

R.

Instalaçãoe M

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T ‹#›

OS

PF

(Op

en

Sh

orte

st P

ath

Firs

t)

Instalaçãoe M

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T ‹#›

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Restauro

Instalaçãoe M

anutençãode R

edese S

istemas

Informáticos

Rui A

. Costa A

RS

T ‹#›

Encam

inhamento H

ierárquico OS

PF

–Á

reas Definidas

Instalaçãoe M

anutençãode R

edese S

istemas

Informáticos

Rui A

. Costa A

RS

T ‹#›

•R

ou

ter L

ink S

tate

se N

et L

ink S

tate

s –

entradas para as interfaces pertencentes à área 0 (redes 2.0.0.0 e 3.0.0.0)

•S

um

ma

ry L

ink S

tate

s–

informação necessária para encam

inhar os pacotes para fora da área 0

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Propagação de LS

As em

LAN

s no OS

PF

Lin

k S

tate

Advertis

em

ents

Instalaçãoe M

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. Costa A

RS

T ‹#›

•R

3 recebe um LS

A para ser enviado para a LA

N•

R3 envia o LS

A usando o endereço de m

ulticast allDrouters (224.0.0.6)

•D

R e B

DR

recebem o LS

A•

DR

envia o LSA

usando o endereço de multicast allS

PF

routers (224.0.0.5)

•S

e todos os routers recebem o LS

A correctam

ente, BD

R, R

1, R2, ...,

R6 enviam

um A

CK

usando o endereço multicast allD

routers•

Se o D

R não receber A

CK

s de R2, R

5 e BD

R dentro de um

timeout, o

DR

retransmite o LS

A 3 vezes, para R

2, R5 e B

DR

Encam

inhamento na C

amada 3

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. Costa A

RS

T ‹#›

Encam

inhamento na C

amada 3

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BG

P

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RS

T ‹#›

BG

P

BG

P (B

ord

er G

ate

wa

y P

roto

co

l)

•O

BG

P é encapsulado no T

CP

•O

s routers BG

P com

eçam por estabelecer relações de vizinhança

usando men

sag

en

s O

pen

(declaram, por exem

plo, o número do seu

AS

)

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RS

T ‹#›

•Inicialm

ente são trocadas todas as rotas BG

P; a inform

ação de encam

inhamento é sem

pre transportada nas men

sag

en

s U

pd

ate

•N

ão havendo qualquer alteração de rotas, os routers trocam apenas

men

sag

en

s K

eep

aliv

e(são enviadas periodicam

ente entre vizinhos B

GP

para manter a relação de vizinhança)

•A

s men

sag

en

s N

otific

atio

nsão transm

itidas para reportar situações de erro e para term

inar uma ligação

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Internal BG

P e E

xternal BG

P

•A

s relações de vizinhança podem ser estabelecidas entre routers de

um m

esmo S

A (Internal B

GP

-IB

GP

) ou de diferentes SA

(External

BG

P -

EB

GP

)

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BG

P

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BG

P

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Exem

plo –A

gregação BG

P

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T ‹#›

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Encam

inhamento na C

amada 3

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T ‹#›

Encam

inhamento na C

amada 3

Encam

inhamento e R

estauro na C

amada 3

•O

encaminham

ento em redes IP

é baseado em percursos m

ínimos,

isto é, os pacotes IP são enviados da origem

para o destino através do percurso de m

enor comprim

ento

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T ‹#›

•E

xistem dois tipos

de protocolos de encaminham

ento: –

protocolos do tipo dis

tan

ce

ve

cto

r , que usam algoritm

os distribuídos (a inform

ação sobre as redes que conhece é partilhada pelos rou

ters

vizinhos)•

RIP

(Routin

g In

form

atio

n P

roto

col)

–protocolos do tipo lin

k s

tate, que usam

algoritmos centralizados (um

a vez que cada ro

ute

rtem

um grafo/m

apa completo da rede) para a construção

de percursos mínim

os•

OS

PF

(Open S

horte

st P

ath

Firs

t)

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Dis

tan

ce

Ve

cto

rvs. L

ink S

tate

•D

ista

nce

ve

cto

r–

Baseia-se na versão distribuída e assíncrona do algoritm

o de B

ellman-F

ord–

Exem

plos: RIP

, IGR

P, E

IGR

P

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•L

ink s

tate

–O

s route

rsconhecem

a topologia completa da rede e usam

um

algoritmo centralizado para determ

inar os percursos mínim

os para todos os destinos

–A

informação necessária para construir e m

anter em cada ro

ute

ra

topologia da rede é obtida por um processo de inundação

(floodin

g)–

Exem

plos: OS

PF

, IS-IS

Encam

inhamento na Internet –

Sistem

as Autónom

os

Instalaçãoe M

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RS

T ‹#›

•A

camada 3 é a cam

ada de encaminham

ento na Internet. Atendendo à dim

ensão da Internet o encam

inhamento

é estruturado

•A

S -

Au

ton

om

ou

s S

yste

ms

–A

Internet está dividida num conjunto de dom

ínios, designados por sistemas autónom

os(A

S).

Cada A

S agrupa um

conjunto de redes IP–

conjunto de route

rscom

uma política de encam

inhamento própria, sob a responsabilidade de

uma única adm

inistração

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IGP

s e EG

Ps

•IG

P -

Inte

rior G

ate

way P

roto

col

–A

s tabelas de encaminham

ento no interior de um A

S incluem

apenas entradas para as redes internas ao A

S. E

ssas tabelas são mantidas pelos

protocolos de encaminham

ento internosao A

S.

•R

IP, O

SP

F e IS

-IS

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T ‹#›

•E

GP

-E

xte

rior G

ate

way P

roto

col

–A

informação relativa ao encam

inhamento para o exterior do A

S, e portanto

entre os diferentes AS

, é mantida por routers que fazem

uso de protocolos de encam

inhamento externos

•B

GP

•O

s IGP

s e os EG

Ps têm

diferentes objectivos:–

IGP

s: optimizar o desem

penho–

EG

Ps: atender a questões de ordem

política, económica e de segurança

(para além do desem

penho)

Encam

inhamento na Internet –

Encam

inhamento estruturado

•O

RIP

e o OS

PF

são protocolos de encaminham

ento internos. O B

GP

é um

protocolo de encaminham

ento externo

•Q

uando um router interno a um

AS

pretende enviar informação para

uma rede externa ao A

S a inform

ação é enviada para um d

efa

ult ro

ute

r

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RS

T ‹#›

uma rede externa ao A

S a inform

ação é enviada para um d

efa

ult ro

ute

rque inicia o processo de encam

inhamento fora do A

S

•Q

uando os AS

são extensos é possível subdividi-los em áreas, o que

permitem

criar outro nível de encaminham

ento (inferior)

•O

encaminham

ento estruturado em vários níveis tem

como objectivo

reduzir o tamanho das tabelas de encam

inhamento dos ro

ute

rs

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IGR

P/E

IGR

P

•P

rotocolos proprietários da Cisco do tipo d

ista

nce

ve

cto

r

•O

custo do percurso pode depender das condições de tráfego reais(observadas

pelos rou

ters

em intervalos de tem

po pré-definidos)

•M

étrica:

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RS

T ‹#›

–D

é o atraso(D

ela

y), B a largura de banda

(Ba

nd

wid

th), R a fiabilidade

(Re

liab

ility) e L

a carga(L

oa

d)–

As constantes K

1 a K5 devem

ser iguais em todos os routers

–A

carga L corresponde à ocupação m

ais elevada de entre as medidas por cada

router nas ligações (interfaces) do percurso para o destino–

A fiabilidade R

corresponde à fiabilidade mais baixa de entre as m

edidas por cada router nas ligações (interfaces) do percurso para o destino

RIP

(Ro

utin

g In

form

atio

n P

roto

co

l)

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RIP

(Ro

utin

g In

form

atio

n P

roto

co

l)

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RIP

(Ro

utin

g In

form

atio

n P

roto

co

l)

•O

RIP

foi desenvolvido inicialmente pela X

erox e a sua larga utilização deve-se ao facto de ter sido incluído pela U

niversidade da Califórnia

nas várias versões do UN

IX

•O

RIP

foi desenvolvido para pequenos AS

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RS

T ‹#›

•O

RIP

foi desenvolvido para pequenos AS

•U

m ro

ute

rcom

o RIP

activo informa os seus vizinhos das redes que

conhece e da distância em núm

ero de saltospara essas redes

•A

s redes directamente ligadas são inform

adas com núm

ero de saltos 1 e o m

áximo núm

ero de saltos é 15

•O

número de saltos 16

significa que não é possívelaceder à rede destino (form

a do RIP

se proteger do problema da contagem

-para-infinito!!)

RIP

(Ro

utin

g In

form

atio

n P

roto

co

l)C

om

an

do

s R

IP

•R

equest

–E

nviado por:•

um ro

ute

rque foi ligado recentem

ente; ou

•quando a validade

da informação relativam

ente a determinado destino expira.

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RS

T ‹#›

–P

ode pedir informação relativam

ente a um destino específico ou a todos os

destinos.

•R

esponse (u

pdate

s)

–C

ontém pares (rede destino, custo).

–S

ão enviados:•

Periodicam

ente (30 segundos, por omissão);

•E

m resposta a um

pedido;•

Opcionalm

ente, quando a informação é alterada (trig

gere

d u

pd

ate

s);

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Anúncio dos vectores distância

•C

ada vector pode informar até 25 redes

Router 1

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Tabelas de E

ncaminham

ento

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RS

T ‹#›

Page 232: Conteúdos Previstos Serviços Telemáticos Arquitectura de ... · Fluxos de informação numa arquitectura de 5 camadas [Tan96] • Factores relevantes numa divisão por camadas

O P

roblema da C

onvergência

•O

esquema de difusão

da informação usado pelo R

IP é m

uito simples

contudo pode demorar m

uito tempo

até que todos os route

rstenham

as tabelas de encam

inhamento actualizadas

•C

onsideremos que ocorreu um

a falha na Eth

ern

et 0 do ro

ute

r1

Instalaçãoe M

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RS

T ‹#›

O P

roblema da C

onvergência•

O router 1 ao detectar a falha vai enviar o com

ando:

Instalaçãoe M

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RS

T ‹#›

•S

e o router 2 responder enviando toda a sua tabela de encam

inhamento o router 1 recebe inform

ação que o router 2 tem a

rede 2.0.0.0 a uma distância de 2

(notemos que o router 1, antes da

ocorrência da falha informou o router 2 que a rede 2.0.0.0 estava a

uma distância de 1)

•O

u seja, o router 1passa a assum

ir que a rede 2.0.0.0 está à distância de 3, ao inform

ar o router 2desta nova distância este vai responder

que a rede 2.0.0.0 está à distância de 4, e o processo continua até atingir o núm

ero 16 e ambos ficarem

informados que a rede 2.0.0.0 é

inacessível

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Restauro

•A

o detectar a falha o router 1 envia:

Instalaçãoe M

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RS

T ‹#›

•C

omo o router 2 tem

na sua tabela de encaminham

ento duas rotas para a rede 2.0.0.0, com

distância de 2, vai informar o router 1 da

possibilidade de atingir 2.0.0.0 através dele;

O P

roblema da “C

ontagem-para-infinito” –

Exem

plo (I)

Instalaçãoe M

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T ‹#›

Page 234: Conteúdos Previstos Serviços Telemáticos Arquitectura de ... · Fluxos de informação numa arquitectura de 5 camadas [Tan96] • Factores relevantes numa divisão por camadas

O P

roblema da “C

ontagem-para-infinito” –

Outro E

xemplo (II)

Instalaçãoe M

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O P

roblema da C

onvergência

•O

procedimento anterior é m

uito pouco eficiente;•

Para aum

entar a rapidez de convergênciado algoritm

o é possível activar a opção trig

gere

d u

pdate

se/ou a opção s

plit h

oriz

on;

•C

om a opção trig

gere

d u

pdate

sos routers não esperam

30 segundospara enviar inform

ação nova (este procedimento não elim

ina o

Instalaçãoe M

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T ‹#›

para enviar informação nova (este procedim

ento não elimina o

problema m

as obviamente reduz o tem

po de convergência);•

Com

a opção split h

orizo

no router só anuncia através de um

a dada interface as redes em

que essa interface não é usada para chegar ao next h

op;

•N

este caso o router 2 não anunciaria a rede 2.0.0.0 ao router 1 e a sua entrada acabaria por expirar, ficando am

bos informados da

impossibilidade de atingir a rede 2.0.0.0;

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A S

eparação de Horizontes

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Exem

plo RIP

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RIP

vs. OS

PF

•R

IP:

–P

rotocolo mais sim

ples–

Encam

inhamento baseado em

número de saltos

–N

ão permite o encam

inhamento em

sistemas autónom

os extensos (infinito =

16)–

Processam

ento contínuo de tabelas de encaminham

ento

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•O

SP

F:

–P

rotocolo complexo (para sincronizar bases de dados distribuídas)

–P

ermite o encam

inhamento hierárquico para grandes sistem

as autónomos

–M

aior flexibilidade de encaminham

ento (baseado em custos configuráveis)

–P

rocessamento pontual das tabelas de encam

inhamento. U

tilização intensa da rede apenas quando há alterações da topologia da rede

–P

rocesso de convergência das tabelas de encaminham

ento mais rápido

RIP

vs. OS

PF

•C

onclusão:

Instalaçãoe M

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•C

onclusão:–

OS

PF

é mais com

plexo mas tem

melhor

desempenho que o R

IP em

AS

extensos

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OS

PF

(Op

en

Sh

orte

st P

ath

Firs

t)

•O

protocolo OS

PF

foi desenvolvido com o objectivo de ultrapassar

algumas das lim

itações do protocolo RIP

. Nom

eadamente, o facto do

RIP

não ser adequado para sistemas autónom

os extensose o facto do

tempo de convergência

do RIP

ser muito elevado

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T ‹#›

•O

grupo de trabalho responsável por desenvolver o OS

PF

iniciou o seu trabalho em

1988 e em 1991 apresentou a prim

eira versão do OS

PF

, a versão 2 do O

SP

F foi publicada em

1998 (RF

C2328)

•O

OS

PF

é um protocolo do tipo IG

P (In

tern

al G

ate

way P

roto

col), tal

como o R

IP, ou seja os router com

o OS

PF

activo são responsáveis pelo processo de encam

inhamento no interior de um

AS

(Sistem

a A

utónomo)

OS

PF

(Op

en

Sh

orte

st P

ath

Firs

t)

•O

OS

PF

não impõe

qualquer limite

ao número de redes

intermédias

•O

OS

PF

permite definir diversos critérios para o custo de um

a interface

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•P

or omissão, o custo de um

a interface é dado por 108/(ritm

o de transm

issão da interface em bps)!

•N

o OS

PF

a informação só é transm

itidano caso de haver algum

a alteração na topologia da rede , ao contrário do R

IP onde toda a

informação é periodicam

ente reenviada

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OS

PF

(Op

en

Sh

orte

st P

ath

Firs

t)

•É

um protocolo do tipo lin

k s

tate

•C

ada router contém um

a base-de-dados com a topologia da rede

•U

sa o algoritmo de D

ijkstra para calcular os percursos mínim

os•

A inform

ação necessária à construção das bases de dados é trocada através de flo

odin

g

Instalaçãoe M

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RS

T ‹#›

através de floodin

g

•T

ipos de pacotes do OS

PF

:–

Hello

–D

atabase Description

–Link S

tate Request

–Link S

tate Acknow

ledgment

–Link S

tate Update

•A

informação topológica é enviada em

Lin

k S

tate

Advertis

em

ents

(LSA

s), contidos nos pacotes Lin

k S

tate

Update

Áreas no O

SP

F

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RS

T ‹#›

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OS

PF

(Op

en

Sh

orte

st P

ath

Firs

t)

•O

protocolo OS

PF

permite hierarquizar

o processo de encam

inhamento

•O

u seja, lida de forma m

ais eficiente com o encam

inhamento em

extensos A

S

Instalaçãoe M

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RS

T ‹#›

extensos AS

•O

OS

PF

permite subdividir um

sistema autónom

o num conjunto de

áreas numeradas, criando assim

diversos domínios de

encaminham

ento

•C

aso o AS

seja divido em áreas a área 0

faz parte do backbone. T

odas as outras áreas estão ligadas à área 0 e a inform

ação circula entre as diferentes áreas através do b

ackbone

OS

PF

(Op

en

Sh

orte

st P

ath

Firs

t)

•À

área 0 e aos routers que interligam a área 0 com

as outras áreas dá-se o nom

e de backbone

•O

s routers OS

PF

:–

podem ser internos a um

a dada área e designam-se com

o inte

rno

s, e/ou–

podem pertencer ao b

ac

kb

on

e.

Instalaçãoe M

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RS

T ‹#›

–podem

pertencer ao ba

ck

bo

ne

.

•N

o caso de:–

serem internos à área 0 designam

-se como in

tern

os

ao

ba

ck

bo

ne,

–fazerem

fronteira entre duas ou mais áreas designam

-se por AB

R -

Are

a

Bo

rde

r Ro

ute

rs,–

fazerem a interligação com

outro AS

designam-se com

o AS

BR

–A

uto

no

mo

us

Sy

ste

m B

ord

er R

ou

ters

(que não usam o O

SP

F).

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OS

PF

(Op

en

Sh

orte

st P

ath

Firs

t)

Instalaçãoe M

anutençãode R

edese S

istemas

Informáticos

Rui A

. Costa A

RS

T ‹#›

OS

PF

(Op

en

Sh

orte

st P

ath

Firs

t)

•R

elativamente às funções

que desempenham

os routers podem ainda

ser designados para um A

S, para um

a área ou para uma rede

•E

m cada rede, um

dos routers é escolhido como router designado D

R -

Desig

nate

d R

oute

r

Instalaçãoe M

anutençãode R

edese S

istemas

Informáticos

Rui A

. Costa A

RS

T ‹#›

Desig

nate

d R

oute

r

•E

m redes interm

édias (Tra

nsit N

etw

ork), ou seja redes com

mais do

que um router directam

ente ligado, um segundo router

é escolhido com

o BD

R -

Backup D

esig

nate

d R

oute

rque passa a funcionar com

o D

R em

caso de falha do primeiro

•O

s routers DR

e o BD

R, são os routers com

mais alta prioridade , em

caso de em

pate ganha aquele que tiver o maior R

outer ID

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OS

PF

–D

R e B

DR

•O

DR

é responsável por transmitir a inform

ação vinda do exterior da rede local aos seus vizinhos e de transm

itir inform

ação para fora da rede local proveniente dos seus vizinhos. O

DR

pode ser visto como o representante de um

a

Instalaçãoe M

anutençãode R

edese S

istemas

Informáticos

Rui A

. Costa A

RS

T ‹#›

vizinhos. O D

R pode ser visto com

o o representante de uma

rede local.

•A

função do BD

Ré assum

ir o controlo se o DR

ficar inoperacional, pelo que tem

a mesm

a informação que o D

R.

OS

PF

(Op

en

Sh

orte

st P

ath

Firs

t)

•O

Router ID

de cada router é, por omissão, o m

aior endereço IP das

suas portasquando o protocolo O

SP

F é activado

•N

o entanto, caso já esteja seleccionado um D

R e B

DR

as suas posições não são usurpadas por routers ligados depois, m

esmo que

Instalaçãoe M

anutençãode R

edese S

istemas

Informáticos

Rui A

. Costa A

RS

T ‹#›

posições não são usurpadas por routers ligados depois, mesm

o que tenham

uma prioridade m

aior

•Isto faz com

que na práticao D

Rseja o prim

eirorouter que se liga e o

BD

Ro segundo

•C

ada rede é identificada por um N

etwork ID

que é a interface do DR

que liga este router directam

ente à rede em questão

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OS

PF

(Op

en

Sh

orte

st P

ath

Firs

t)

•N

o protocolo OS

PF

é mantida em

cada router uma base de dados

•D

entro de uma área

todos os routers mantêm

as mesm

as bases de dados

Instalaçãoe M

anutençãode R

edese S

istemas

Informáticos

Rui A

. Costa A

RS

T ‹#›

•C

om base na inform

ação armazenada nas bases de dados, cada

router calcula os vários percursos mínim

os de si para todas as outras redes

•C

ada routeré responsável por enviar um

a lista das redes a que está ligado e os custos das interfaces

para cada uma dessas redes

•O

DR

de cada rede intermédia envia a lista dos routers

que estão directam

ente ligados à rede em questão

OS

PF

(Op

en

Sh

orte

st P

ath

Firs

t)•

A inform

ação necessária para criar e manter as bases de dados é

transportada sobre a forma de LS

As (L

ink S

tate

Advertis

em

ents

).

•E

xistem 4 tipos de LS

As:

–R

ou

ter L

inks

–N

etw

ork

Lin

ks

–S

um

ma

ry L

inks

–E

xte

rna

l Lin

ks

Instalaçãoe M

anutençãode R

edese S

istemas

Informáticos

Rui A

. Costa A

RS

T ‹#›

–E

xte

rna

l Lin

ks

•R

oute

r Lin

ks

–G

erados por todos os routerse descrevem

o estado das interfaces do router (dentro de um

a determinada àrea)

•N

etw

ork

Lin

ks

–G

erados pelo DR

e indicam quais os routers ligados à rede em

que o router é DR

•S

um

mary

Lin

ks

–G

erados pelos AB

R, só ocorrem

quando existe mais que um

a àrea e listamas

redesque pertencem

a outras àreas do mesm

o SA

. A sua transm

issão passa sem

pre pelo ba

ckb

on

e(a com

unicação entre àreas realiza-se através do b

ackb

on

e)•

Exte

rnal L

inks

–G

erados pelos AS

BR

e só ocorrem quando existe ligação a outro S

A

Page 243: Conteúdos Previstos Serviços Telemáticos Arquitectura de ... · Fluxos de informação numa arquitectura de 5 camadas [Tan96] • Factores relevantes numa divisão por camadas

Bases de D

ados

Instalaçãoe M

anutençãode R

edese S

istemas

Informáticos

Rui A

. Costa A

RS

T ‹#›

OS

PF

(Op

en

Sh

orte

st P

ath

Firs

t)

•C

ada router vai ter duas tabelas. Um

a com a inform

ação relativa a todos os outros routers (R

oute

r Lin

k S

tate

s) e outra com inform

ação relativa a todas as redes interm

édias (Net L

ink S

tate

s);•

As redes são identificadas pelo N

etwork ID

, por sua vez os router são identificados pelo R

outer ID;

Instalaçãoe M

anutençãode R

edese S

istemas

Informáticos

Rui A

. Costa A

RS

T ‹#›

identificados pelo Router ID

;

Page 244: Conteúdos Previstos Serviços Telemáticos Arquitectura de ... · Fluxos de informação numa arquitectura de 5 camadas [Tan96] • Factores relevantes numa divisão por camadas

OS

PF

(Op

en

Sh

orte

st P

ath

Firs

t)

•R

elativamente a cada router é arm

azenada informação relativa às

várias redes que lhe estão directamente ligadas

Instalaçãoe M

anutençãode R

edese S

istemas

Informáticos

Rui A

. Costa A

RS

T ‹#›

OS

PF

(Op

en

Sh

orte

st P

ath

Firs

t)

•R

elativamente a cada rede interm

édia é armazenada inform

ação relativa aos vários router que lhe estão directam

ente ligados

Instalaçãoe M

anutençãode R

edese S

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Informáticos

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. Costa A

RS

T ‹#›

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OS

PF

(Op

en

Sh

orte

st P

ath

Firs

t)

•V

ejamos com

o é que o router 1.1.1.1 toma conhecim

ento da rede 6.0.0.0:

–C

omo a rede 6.0.0.0 não lhe está directam

ente ligada, para lhe ter acesso precisa de enviar a inform

ação através de uma rede interm

édia;

Instalaçãoe M

anutençãode R

edese S

istemas

Informáticos

Rui A

. Costa A

RS

T ‹#›

precisa de enviar a informação através de um

a rede intermédia;

–O

router vai olhar para as várias redes intermédias que tem

na sua base de dados, neste caso é só a rede 5.0.0.0, e depois verifica que esta rede tem

directam

ente interligados dois routers, ele próprio e o 2.2.2.2;

–C

omo ele sabe com

o chegar à rede 5.0.0.0, fica a saber como chegar ao

router 2.2.2.2 e fica a saber que através dele pode chegar a todas as redes que lhe estão directam

ente ligadas, neste caso à rede 6.0.0.0;

OS

PF

(Op

en

Sh

orte

st P

ath

Firs

t)

•S

endo assim, a principal função

do protocolo OS

PF

é criar e manter as

várias bases de dados, sincronizadas, nos vários routers dentro de um

a área

•P

ara isso os routers OS

PF

trocam inform

ação entre si usando pacotes

Instalaçãoe M

anutençãode R

edese S

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Informáticos

Rui A

. Costa A

RS

T ‹#›

•P

ara isso os routers OS

PF

trocam inform

ação entre si usando pacotes com

9 campos

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OS

PF

(Op

en

Sh

orte

st P

ath

Firs

t)

•O

campo tipo perm

ite identificar os diferentes tipos de pacotesque os

routers podem trocar entre si: H

ello, D

ata

base D

escrip

tion, L

ink S

tate

Request, L

ink S

tate

Acknow

ledgm

ent e L

ink S

tate

Update;

•P

acotes de Hello:

–para estabelecer e m

anter relações de vizinhança entre os routers;

Instalaçãoe M

anutençãode R

edese S

istemas

Informáticos

Rui A

. Costa A

RS

T ‹#›

–para estabelecer e m

anter relações de vizinhança entre os routers;–

para eleger o router designado.P

or omissão, são enviados de 10 em

10 segundos, para um endereço de

multicast.

•O

s pacotes do tipo Data

base D

escrip

tion:

–enviam

a informação das bases de dados.

São enviados quando é estabelecida um

a relação de adjacência.

OS

PF

(Op

en

Sh

orte

st P

ath

Firs

t)

•P

acotes do tipo Lin

k S

tate

Request

–para solicitar inform

ação que está desactualizada nas bases de dados

•P

acotes do tipo Lin

k S

tate

Update

Instalaçãoe M

anutençãode R

edese S

istemas

Informáticos

Rui A

. Costa A

RS

T ‹#›

•P

acotes do tipo Lin

k S

tate

Update

–para responder aos L

ink S

tate

Re

qu

est, e

–para difundir inform

ação nova

•P

acotes Lin

k S

tate

Acknow

ledgm

ent

–para fazer a confirm

ação da recepção dos Lin

k S

tate

Up

da

te

Page 247: Conteúdos Previstos Serviços Telemáticos Arquitectura de ... · Fluxos de informação numa arquitectura de 5 camadas [Tan96] • Factores relevantes numa divisão por camadas

Relações de A

djacência

•N

uma rede localtodos os routers estabelecem

relações de adjacência com

o DR

e o BD

R.

Instalaçãoe M

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RS

T ‹#›

OS

PF

(Op

en

Sh

orte

st P

ath

Firs

t)

Instalaçãoe M

anutençãode R

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. Costa A

RS

T ‹#›

Page 248: Conteúdos Previstos Serviços Telemáticos Arquitectura de ... · Fluxos de informação numa arquitectura de 5 camadas [Tan96] • Factores relevantes numa divisão por camadas

Restauro

Instalaçãoe M

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. Costa A

RS

T ‹#›

Encam

inhamento H

ierárquico OS

PF

–Á

reas Definidas

Instalaçãoe M

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RS

T ‹#›

•R

ou

ter L

ink S

tate

se N

et L

ink S

tate

s –

entradas para as interfaces pertencentes à área 0 (redes 2.0.0.0 e 3.0.0.0)

•S

um

ma

ry L

ink S

tate

s–

informação necessária para encam

inhar os pacotes para fora da área 0

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Propagação de LS

As em

LAN

s no OS

PF

Lin

k S

tate

Advertis

em

ents

Instalaçãoe M

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Rui A

. Costa A

RS

T ‹#›

•R

3 recebe um LS

A para ser enviado para a LA

N•

R3 envia o LS

A usando o endereço de m

ulticast allDrouters (224.0.0.6)

•D

R e B

DR

recebem o LS

A•

DR

envia o LSA

usando o endereço de multicast allS

PF

routers (224.0.0.5)

•S

e todos os routers recebem o LS

A correctam

ente, BD

R, R

1, R2, ...,

R6 enviam

um A

CK

usando o endereço multicast allD

routers•

Se o D

R não receber A

CK

s de R2, R

5 e BD

R dentro de um

timeout, o

DR

retransmite o LS

A 3 vezes, para R

2, R5 e B

DR

Encam

inhamento na C

amada 3

Instalaçãoe M

anutençãode R

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Informáticos

Rui A

. Costa A

RS

T ‹#›

Encam

inhamento na C

amada 3

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BG

P

Instalaçãoe M

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RS

T ‹#›

BG

P

BG

P (B

ord

er G

ate

wa

y P

roto

co

l)

•O

BG

P é encapsulado no T

CP

•O

s routers BG

P com

eçam por estabelecer relações de vizinhança

usando men

sag

en

s O

pen

(declaram, por exem

plo, o número do seu

AS

)

Instalaçãoe M

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Rui A

. Costa A

RS

T ‹#›

•Inicialm

ente são trocadas todas as rotas BG

P; a inform

ação de encam

inhamento é sem

pre transportada nas men

sag

en

s U

pd

ate

•N

ão havendo qualquer alteração de rotas, os routers trocam apenas

men

sag

en

s K

eep

aliv

e(são enviadas periodicam

ente entre vizinhos B

GP

para manter a relação de vizinhança)

•A

s men

sag

en

s N

otific

atio

nsão transm

itidas para reportar situações de erro e para term

inar uma ligação

Page 251: Conteúdos Previstos Serviços Telemáticos Arquitectura de ... · Fluxos de informação numa arquitectura de 5 camadas [Tan96] • Factores relevantes numa divisão por camadas

Internal BG

P e E

xternal BG

P

•A

s relações de vizinhança podem ser estabelecidas entre routers de

um m

esmo S

A (Internal B

GP

-IB

GP

) ou de diferentes SA

(External

BG

P -

EB

GP

)

Instalaçãoe M

anutençãode R

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RS

T ‹#›

BG

P

Instalaçãoe M

anutençãode R

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. Costa A

RS

T ‹#›

Page 252: Conteúdos Previstos Serviços Telemáticos Arquitectura de ... · Fluxos de informação numa arquitectura de 5 camadas [Tan96] • Factores relevantes numa divisão por camadas

BG

P

Instalaçãoe M

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RS

T ‹#›

Exem

plo –A

gregação BG

P

Instalaçãoe M

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RS

T ‹#›

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Sw

itches

–P

rincipal objectivo (tal como as b

ridg

es):

•Isolar dom

ínios de colisões

–P

rincipal diferença (de arquitectura) para as brid

ge

s:•

Enquanto que estas usam

software para criar e gerir um

a filter

table, os sw

itches usam A

SIC

s (Applic

atio

n-S

pecific

Inte

gra

ted

Instalaçãoe M

anutençãode R

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. Costa A

RS

T ‹#›

table, os sw

itches usam A

SIC

s (Applic

atio

n-S

pecific

Inte

gra

ted

Circ

uits).

–M

ais rápidos que os rou

ters, porque não “olham

” para a inform

ação dos cabeçalhos da camada de rede

–A

eficiência do sw

itch

ing

da camada 2 deve-se à não-

modificação dos pacotes. O

s dispositivos só lêem as tram

as que encapsulam

os pacotes.

Sw

itches 2950

VLA

Ns

Instalaçãoe M

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Informáticos

Rui A

. Costa A

RS

T ‹#›

VLA

Ns

Page 254: Conteúdos Previstos Serviços Telemáticos Arquitectura de ... · Fluxos de informação numa arquitectura de 5 camadas [Tan96] • Factores relevantes numa divisão por camadas

Configuração V

LAN

s (2950) I

Instalaçãoe M

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. Costa A

RS

T ‹#›

Configuração V

LAN

s (2950) II

Instalaçãoe M

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RS

T ‹#›

Page 255: Conteúdos Previstos Serviços Telemáticos Arquitectura de ... · Fluxos de informação numa arquitectura de 5 camadas [Tan96] • Factores relevantes numa divisão por camadas

Configuração V

LAN

s (2950) III

Instalaçãoe M

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. Costa A

RS

T ‹#›

VLA

N M

em

bers

hip

•S

tatic

VL

AN

s

•D

yn

am

ic V

LA

Ns

–A

ssociações entre VLA

N ID

e:

Instalaçãoe M

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RS

T ‹#›

•E

ndereços MA

C,

•P

rotocolos,•

Aplicações, ...

–S

erviço VM

PS

(VLA

N M

anagem

ent P

olic

y S

erv

er)

•P

ara criar base-de-dados que mapeiem

endereços MA

C

em V

LAN

s

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Interligação VLA

Ns

•A

cce

ss L

inks

–T

ipo de ligação associado a uma única V

LAN

(referida com

o a nativ

e V

LA

Nda porta)

–O

s sw

itches

removem

informação relativa a

Instalaçãoe M

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. Costa A

RS

T ‹#›

–O

s sw

itches

removem

informação relativa a

VLA

Ns da tram

a, antes de enviá-la a um

dispositivo que esteja ligado a uma a

ccess lin

k

–O

s dispositivos associados a uma a

ccess lin

knão

podem com

unicar com dispositivos fora da sua

VLA

N, a não ser que os pacotes sejam

encam

inhados (através de route

rs)

Interligação VLA

Ns

•T

run

k L

inks

–T

ransportam m

últiplas VLA

Ns (nom

e com origem

no sistem

a telefónico, em que os tru

nks

suportam

várias conversas)

Instalaçãoe M

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. Costa A

RS

T ‹#›

várias conversas)–

De 1 a 1005 V

LAN

s!

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VLA

Ns –

Fra

me T

aggin

g

•M

étodo de identificação de tramas

–A

ssocia, univocamente, um

identificador a cada tram

a (VLA

N ID

)–

Quando a tram

a “chega” a um s

witc

hcom

uma

Instalaçãoe M

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. Costa A

RS

T ‹#›

–Q

uando a trama “chega” a um

sw

itch

com um

a access lin

k(com

o mesm

o VLA

N ID

), o sw

itch

remove o identificador da V

LAN

(VLA

N ID

)–

Ou seja, o dispositivo de destino recebe as tram

as sem

ter de perceber a identificação da VLA

N

Métodos de Identificação de V

LAN

s

•T

run

kin

g M

eth

od

s(com

unicação VLA

N in

ter-

sw

itch):

–In

ter-S

witc

h L

ink

(ISL)

•P

rotocolo proprietário dos sw

itch

es

Cisco

Instalaçãoe M

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Informáticos

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. Costa A

RS

T ‹#›

•P

rotocolo proprietário dos sw

itch

es

Cisco

•F

ast Ethernet e G

igabit Ethernet

–IE

EE

802.1Q•

Método standard de fra

me

tag

gin

g

•Insere um

campo nas tram

as de forma a identificar um

a V

LAN

•A

ssocia-se cada porta 802.1Q a um

VLA

N ID

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Configuração T

runk P

orts

(2950)

•E

nable Trunking

Instalaçãoe M

anutençãode R

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Informáticos

Rui A

. Costa A

RS

T ‹#›

•D

isable Trunking

Métodos de Identificação de V

LAN

s

•1900 vs. 2950–

1900: Só suporta IS

L ro

utin

g

–2950: S

ó suporta 802.1

Q ro

utin

g

Instalaçãoe M

anutençãode R

edese S

istemas

Informáticos

Rui A

. Costa A

RS

T ‹#›

–... e, por om

issão, estes métodos não são

compatíveis.

Page 259: Conteúdos Previstos Serviços Telemáticos Arquitectura de ... · Fluxos de informação numa arquitectura de 5 camadas [Tan96] • Factores relevantes numa divisão por camadas

VLA

Ns: B

oas Práticas

•C

onfigurar cada VLA

N com

o uma subrede

distinta das outras.

Instalaçãoe M

anutençãode R

edese S

istemas

Informáticos

Rui A

. Costa A

RS

T ‹#›

Sw

itches 2950 –A

lguns comandos

•C

onfigurar linhas de acesso (terminais virtuais)

Instalaçãoe M

anutençãode R

edese S

istemas

Informáticos

Rui A

. Costa A

RS

T ‹#›

•C

onfigurar linhas de acesso (terminais virtuais)

Page 260: Conteúdos Previstos Serviços Telemáticos Arquitectura de ... · Fluxos de informação numa arquitectura de 5 camadas [Tan96] • Factores relevantes numa divisão por camadas

Sw

itches 2950 –A

lguns comandos

•C

onfigurar senhas de acesso aos terminais virtuais

Instalaçãoe M

anutençãode R

edese S

istemas

Informáticos

Rui A

. Costa A

RS

T ‹#›

•C

onfigurar senhas–

passw

ord

–secre

t passw

ord

Sw

itches 2950 –A

lguns comandos

•h

ostn

am

e

•Inform

ação IP

Instalaçãoe M

anutençãode R

edese S

istemas

Informáticos

Rui A

. Costa A

RS

T ‹#›

Page 261: Conteúdos Previstos Serviços Telemáticos Arquitectura de ... · Fluxos de informação numa arquitectura de 5 camadas [Tan96] • Factores relevantes numa divisão por camadas

Sw

itches 2950 –A

lguns comandos

•A

pagar configurações

•C

opiar uma configuração

Instalaçãoe M

anutençãode R

edese S

istemas

Informáticos

Rui A

. Costa A

RS

T ‹#›

•C

opiar uma configuração

•D

escrever uma interface

Routers C

isco

1700 series...

Instalaçãoe M

anutençãode R

edese S

istemas

Informáticos

Rui A

. Costa A

RS

T ‹#›

...

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Routers C

isco –C

omponentes

Internos I

•B

oots

trap

–A

rmazenado no m

icro-código da RO

M, o b

oo

tstra

pé usado

para ligar o rou

ter

na sua inicialização. Inicia o rou

ter

e lê o IO

S.

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edese S

istemas

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Rui A

. Costa A

RS

T ‹#›

•P

OS

T (p

ow

er-o

n-s

elf-te

st)

–A

rmazenado no m

icro-código da RO

M, o P

OS

T é usado

para verificar as funcionalidades básicas do hardware do

rou

ter

e, determinar quais as interfaces que estão

presentes.

Routers C

isco –C

omponentes

Internos II

•R

OM

monito

r

–A

rmazenado no m

icro-código da RO

M, o R

OM

mo

nito

usado para testes e resolução de problemas

(“manufacturing, testing and troubleshooting”).

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RS

T ‹#›

•M

ini-IO

S

–C

hamado de R

XB

OO

T ou b

oo

tloa

de

rpela C

isco, o min

i-IOS

é um pequeno IO

S na R

OM

que pode ser usado para ligar um

a interface e ler um IO

S C

isco para a mem

ória flash.

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Routers C

isco –C

omponentes

Internos III

•R

AM

–U

sada para manter:

•os b

uffe

rsde pacotes,

•a c

ache

AR

P,

•as tabelas de encam

inhamento, e tam

bém

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. Costa A

RS

T ‹#›

•as tabelas de encam

inhamento, e tam

bém

•o softw

are e as estruturas de dados que permitem

o funcionam

ento do route

r. –

A “runnning-config” é arm

azenada na RA

M, e o IO

S tam

bém

pode ser corrido a partir da RA

M nalguns ro

ute

rs.

•R

OM

–U

sada para iniciar e “manter” o ro

ute

r.

Routers C

isco –C

omponentes

Internos IV

•F

lash M

em

ory

–U

sada para armazenar o IO

S C

isco. –

A m

emória fla

sh

não é apagada quando um ro

ute

reiniciado. –

É um

a EE

PR

OM

(ele

ctro

nic

ally

era

sa

ble

pro

gra

mm

ab

le

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Rui A

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RS

T ‹#›

–É

uma E

EP

RO

M (e

lectro

nic

ally

era

sa

ble

pro

gra

mm

ab

le

rea

d-o

nly

me

mo

ry) criada pela Intel.

•N

VR

AM

(nonvola

tile R

AM

)–

Usada para arm

azenar a configuraçãode ro

ute

rse

sw

itch

es.

–A

NV

RA

M não é apagada quando o ro

ute

rou o s

witc

hsão

reiniciados.

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Routers C

isco –C

omponentes

Internos V

•C

onfig

ura

tion R

egis

ter

–U

sado para definir como o ro

ute

ré reiniciado.

–O

valor do Co

nfig

ura

tion

Re

gis

ter

pode ser consultado com

o comando s

ho

w v

ers

ion

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T ‹#›

•tipicam

ente, é 0x2102, que diz ao route

rpara ler o IO

S a partir

da mem

ória flash, assim

como, para ler a configuração da

NV

RA

M.