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Prof. André Y. [email protected]

Redes de Computadores

Prof. André Y. Kusumoto – [email protected]

Endereços IPv4

• Um endereço IPv4 é um endereço de 32 bits, único e universal que define a ligação de um dispositivo (por exemplo, um computador ou um roteador) para a Internet.

notação decimal com ponto e notação binária para um endereço IPv4

O espaço de endereçamento do IPv4 é 232 ou 4.294.967.296

O espaço de endereçamento do IPv4 é 232 ou 4.294.967.296

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Endereços IPv4

Exercícios• Alterar os seguintes endereços IPv4 de notação binária para a notação decimal com

pontos.

SoluçãoBasta substituir cada grupo de 8 bits com o número decimal equivalente e adicionar pontos para a separação.

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Endereços IPv4

Exercícios• Alterar os seguintes endereços IPv4 de notação decimal com pontos para notação

binária.

SoluçãoBasta substituir cada número decimal pelo número binário equivalente

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Endereços IPv4

Exercícios• Ache o erro, se houver, nos seguintes endereços IPv4

Soluçãoa. Não deve haver zero (045).b. Não pode haver mais de quatro números.c. Cada número deve ser menor ou igual a 255.d. Não é permitido misturar notação binária e decimal com pontos

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Endereçamento

Endereços Físicos e Endereços de Internet •Cada computador em rede é nomeado por um endereço físico•Para redes de ETHERNET, o endereço físico é um valor numérico de 6 bytes (ou 12 dígitos hexadecimais), por exemplo 08 0B F0 AF DC 09. •Cada endereço de computadores Ethernet é único, e corresponde ao endereço do cartão de rede físico instalado no computador.•Endereços de Internet são endereços lógicos, e são independentes de qualquer hardware particular ou componente de rede. •O protocolo TCP/IP implementa uma numeração lógica de rede. •Consiste em um valor numérico de 4 octetos (32-bit) que identifica o número de rede e o número de dispositivo na rede. Cada octeto tem 8 bits. O endereço IP é representado em notação decimal pontilhada onde cada octeto representa um valor entre 0 e 255, por exemplo, 127.46.6.11.

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Endereçamento

Endereços Físicos e Endereços de Internet •O endereço IP é dividido em duas partes. •A primeira identifica a rede à qual o computador está conectado e a segunda identifica o computador (chamado de host) dentro da rede.•Quando um computador quer trocar dados com outro computador que usa TCP/IP, primeiro traduz o destino IP em um endereço físico para enviar pacotes a outros computadores na rede (isto é chamado resolução de endereço).•O servidor de nome de domínio tem um conjunto de tabelas estáticas que usa para achar o endereço IP.

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Endereçamento

• A construção de um endereço IP é dividida em cinco classes. sendo que apenas as três primeiras são usadas para fins de endereçamento.

• Cada nodo ou computador que usam TCP/IP dentro da organização DEVE TER um único host parte do endereço IP.

• O que diferencia uma classe de endereços da outra, é o valor do primeiro octeto. • Se for um número entre 1 e 126 (como em 113.221.34.57) temos um endereço de

classe A. • Se o valor do primeiro octeto for um número entre 128 e 191, então temos um endereço

de classe B (como em 167.27.135.203) • Se o valor do primeiro octeto for um número entre 192 e 223 teremos um endereço de

classe C

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Endereçamento Classe A

• O primeiro byte especifica a porção de rede e os bytes restantes especificam a porção de host

• O bit de ordem mais alta 7 da porção de rede é o 0• Valores de rede de 0 e 127 são reservados, portanto, há 126 redes de classe A• Há mais de 16 milhões de endereços IP possíveis para os dispositivos conectados à

rede.

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Endereçamento Classe B

• os primeiros dois bytes especificam a porção de rede e os últimos dois bytes especificam a porção de host;

• os bits de ordem mais alta 6 e 7 da porção de rede são 10• há mais de 16 mil redes de classe B e 65 mil nodos em cada rede de classe B

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Endereçamento Classe C

• os primeiros três bytes especificam a porção de rede e último byte especifica a porção de host

• os bits de ordem mais alta 5, 6 e 7 da porção de rede são 110 • há mais de 2 milhões redes de classe de C e 254 nodos em cada rede de classe C

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Classes de Endereçamento

O espaço de endereçamento é basicamente dividido em 3 classes: A, B e C.

Endereçamento Classe D • 1110 XXXX. Os bits de ordem mais alta 4, 5, 6 e 7 da porção de rede são 1110 • A classe D é usada para IP multicast (mensagens para um grupo específico de hosts). • O primeiro octeto varia de 224-239. Endereçamento Classe E • 1111 XXXX. Os bits de ordem mais alta 4, 5, 6 e 7 da porção de rede são 1111• A classe E está reservada para uso futuro, reservada a testes pela IETF• O primeiro octeto varia de 240-254. Endereços IP reservados • Os Endereços IP seguintes são reservados. • Redes Privadas: 10.0.0.0 (grandes redes privadas), 172.16.0.0 (médias) e 192.168.0.0 (pequenas)

Classe Primeiro Octeto Máscara No. de redes Hosts por rede

A De 0 a 127 255.0.0.0 128 16.777.214

B De 128 a 191 255.255.0.0 16.384 65.534

C De 192 a 223 255.255.255.0 2.097.152 254

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Endereços IPv4

Exercícios• Encontre a classe de cada endereço

a. 00000001 00001011 00001011 11101111b. 11000001 10000011 00011011 11111111c. 14.23.120.8

Soluçãoa. O primeiro bit é 0. Este é um endereço classe A.b. Os primeiros 2 bits são 1, o terceiro é 0. Este é um endereço classe C.c. O primeiro byte é 14. Este é um endereço classe A.

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Endereçamento em Subredes

• A divisão de endereçamento tradicional da Internet em classes causou sérios problemas de eficiência na distribuição de endereços.

• Uma rede com 10 estações receberia um endereço do tipo classe C, com capacidade de endereçar 256 estações. Isto significa um desperdício de 246 endereços.

• Da mesma forma, uma rede com 2000 estações receberia uma rede do tipo classe B, e desta forma causaria um desperdício de 62000 endereços

• A solução encontrada foi utilizar a identificação de rede e host no endereçamento IP de forma variável, podendo utilizar qualquer quantidade de bits e não mais múltiplos de 8 bits

• Um identificador adicional, a MÁSCARA, identifica em um endereço IP, que porção de bits é utilizada para identificar a rede e que porção de bits para host.

• A máscara é formada por 4 bytes com uma seqüência contínua de 1’s, seguida de uma seqüência de 0’s.

• A porção de bits em 1 identifica quais bits são utilizados para identificar a rede no endereço e a porção de bits em 0, identifica que bits do endereço identificam a estação.

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Endereços IPv4

Máscaras padrão para cada classe de endereçamento

No endereçamento do IPv4, um bloco de endereços podem ser definidos como x.y.z.t /n onde x.y.z.t define um dos endereços e o /n define a máscara.

O número de endereços de um bloco pode ser encontrado usando a fórmula 232−n

Ex. CIDR /24 -----> 232-24 = 28 = 256

CIDR - Classless Inter-Domain Routing

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Máscara

• Por exemplo, uma máscara com valor 255.255.255.192, poderia ser representada como /26 (26 primeiros bits).

• Neste endereço 200.18.160.X, a parte de rede possui 26 bits para identificar a rede e os 6 bits restantes para identificar os hosts. Desta forma, o endereço 200.18.160. pode ser dividido em quatro redes com as identificações abaixo. 200.18.160.[00XXXXXX] 200.18.160.[01XXXXXX] 200.18.160.[10XXXXXX] e 200.18.160.[11XXXXXX

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Máscara

• Desta forma temos as seguintes identificações para endereço de rede: 200.18.160.0 200.18.160.64 200.18.160.128 200.18.160.192

• Os endereços de broadcast nas redes são: 200.18.160.63 200.18.160.127 200.18.160.191 e 200.18.160.255

• Os possíveis endereços de estação em cada rede são: 200.18.160.[1-62] 200.18.160.[65-126] 200.18.160.[129-190]

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Esgotamento do IPv4

• A Internet não foi projetada para ser a grande rede que é hoje

• Algumas soluções paliativas foram desenvolvidas para manter a Internet funcionando e diminuir a demanda por IPs:• CIDR – Subnets (uso mais racional do espaço de endereçamento)• RFC1918 – Especificou três faixas de IPs privados.• NAT – permite que, com um único endereço válido na Internet, toda uma rede, usando

endereços privados, seja conectada.• DHCP – permite a alocação dinâmica de endereços IP

IPv4IPv4 32 bits divididos em 4 grupos de 8 bits cada (octeto), separados por “.” escritos com dígitos decimais Ex. 192.168.0.1 Pouco mais de 4 bilhões de dispositivos na Internet

32 bits divididos em 4 grupos de 8 bits cada (octeto), separados por “.” escritos com dígitos decimais Ex. 192.168.0.1 Pouco mais de 4 bilhões de dispositivos na Internet

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Esgotamento do IPv4

• Com o contínuo crescimento da Internet, elas foram insuficientes

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IPv6

• Mantém como base os princípios do IPv4• Mas é um protocolo novo, com características e funcionalidades novas.

Principais alterações

32 para 128 bits - Aumento de espaço de endereçamento

IPv6IPv6 128 bits divididos em 8 grupos de 16 bits cada, separados por “:”, escritos com dígitos hexadecimais

Ex. 2001:0DB8:AD1F:25E2:DFA1:F0C4:5311:84C1 340.282.366.920.938.463.463.374.607.431.768.211.456 Aproximadamente 79 octilhões (7,9x1028) de endereços a mais que o IPv4 Mais de 56 octilhões (5,6x1028) de endereços por ser humano na Terra

(população estimada em 6 bilhões de habitantes)

128 bits divididos em 8 grupos de 16 bits cada, separados por “:”, escritos com dígitos hexadecimais

Ex. 2001:0DB8:AD1F:25E2:DFA1:F0C4:5311:84C1 340.282.366.920.938.463.463.374.607.431.768.211.456 Aproximadamente 79 octilhões (7,9x1028) de endereços a mais que o IPv4 Mais de 56 octilhões (5,6x1028) de endereços por ser humano na Terra

(população estimada em 6 bilhões de habitantes)

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IPv6

Principais alterações

Sintaxe utilizada para representar endereços

IPv6IPv6

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IPv6

• As empresas e demais entidades tomem consciência da necessidade• Dispositivos de redes e Sistemas Operacionais deverão vir com suporte

ao novo protocolo.• A implantação é necessária e inevitável• A migração do IPv4 para o IPv6 será gradual. Não haverá uma “data da

virada”. • Período de coexistência

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IPv6 - Transição• Técnicas para manter a compatibilidade das redes:

• Um cabeçalho IPv4 é criado com o pacote• IPv6 encapsulado

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