Calculo de Redes

Exemplo:

Rede 192.168.10.0/27

11111111. 11111111. 11111111.11100000

·         Nº Hosts = 2⁵  = 32 – 2 (End. Rede e broadcast) = 30 hosts.

11111111. 11111111. 11111111.11100000

·         Nº Sub-rede = 2³ = 8 sub-redes.

·         Mascara = 11111111. 11111111. 11111111.11100000

128         |64         |32         |16         |8           |4           |2           |1

1           |1        |1        |0         |0         |0           |0           |0

128+64+32=224

MASCARA = 255.255.255.224

11111111. 11111111. 11111111.11100000

128         |64         |32         |16         |8           |4           |2           |1

1           |1          |1          |0         |0         |0         |0        |0

• 000000 = endereço de rede;

• |0        |0        |0        |0        |1        = Primeiro ip 1

• |1        |1        |1        |1        |0         = último ip 30 (16+8+4+2)

• |1        |1        |1        |1        |1         = Broadcast  ip 31 (16+8+4+2+1)

• Por exemplo:

1 - Usado a mascara de subrede 255.255.255.224 qual é a subrede que pertence o host 199.42.78.133 e indique também o endereço de broadcast.

R: A resposta passa por determinar sempre os octetos extremos do host. Repare que se trata dum endereço de classe C, logo teremos:

Bits de rede: /24 ou 255.255.255.0 (por ser classe C)
Bits de subrede: 256 – 224 = 32

Lembre-se que 256 é 2^8 o numero maximo de combinações que podemos ter num octeto, então por isso subtraimos 224 de 256.

Com este valor 32 encontramos entao a subrede a que pertence o endereço de classe C acima mencionado. Como? Pelo produto de 32 e de dois numeros. Um que está antes de 133 e outro que está depois de 133.

32 x 4 = 128 endereço de rede (numero menor possivel que 133)

32 x 5 = 160 – 1 = 159 endereço de broadcast (numero maior possivel que 133)

Repare que de facto 133 está entre 128 e 160

Endereço de rede : 199.42.78.128
Endereço de Broadcast: 199.42.78.159

• Um outro exemplo:

2 – Nos é dado o endereço 172.16.68.17 e o prefixo CIDR /18. Encontrar a subrede e o endereço de broadcast

Primeiro: /18 = 255.255.192.0
Segundo: 172.16.68.17 endereço privado de class B, cujo bit de rede = /16 ou 255.255.0.0
Terceiro: Bit de subrede 256-192 = 64

Quais os numeros que multiplicados a 64 encontram-se entre 68?

64 x 1 = 64 endereço de rede e um octeto por completar com 0 por ser classe B. (numero menor possivel que 68)

64 x 2 = 128 – 1 = 127 endereço de broadcast, mas como é classe B fica um octeto por completar, logo completa-se com tudo 1 em binario ou 255 em decimal, neste caso 127.255 (numero maior possivel que 68)

Endereço de rede : 172.16.64.0
Endereço de Broadcast : 172.16.127.255

Lembre-se que o endereço de rede é sempre par e o de broadcast sempre impar. Evitemos calculos muito grandes quando podemos fazer com 2, 3 passos o que muitos fazem em 5, 6 passos

Pinagem RJ 45

CAT 3: 16 MHZ
CAT 4: 20 MHZ
CAT 5: 100 MHZ
CAT 6: 250 MHZ
CAT 7: 600 MHZ

Cabeamento estruturado

Entrada do Edificio, Facilidades de Entrada ou Entrance Facilities (EF)
Trata-se de um local que abriga uma facilidade de entrada do edifício para ser o ponto de intersecção entre os backbones que interligam diversos edifícios, além de conter o ponto de demarcação de rede externa provida pela operadora telefônica. O distribuidor geral de entradas pode também abrigar equipamentos de telecomunicações.


Sala de Equipamentos (ER)
A sala de equipamentos é o local onde encontramos uma infra-estrutura especial para os equipamentos de telecomunicações e computadores, temos Main Cross-Connect, as diversas ligações para os TC e também possui capacidade de alojar os operadores. Pode abrigar o armário de telecomunicações do andar a que pertence.


Armário de Telecomunicações (TC)
É a área física que pode armazenar equipamentos de telecomunicações, terminações de cabos e facilidades de Cross-Connects. O TR é um ponto de transição entre os dutos destinados ao Backbone ou cabeamento primário e ao Horizontal Cabling ou cabeamento secundário.


Cabeamento Horizontal (HC)
Compreende as ligações entre o cross-connect horizontal na sala de telecomunicações (TR) até o conector na tomada de telecomunicações na área de trabalho (WA).


Cabeamento vertical ( Backbone Cabling )
O subsistema de Backbone ou Cabeamento Vertical, consiste nos meios de transmissão (cabos e fios), conectores de cruzamento (cross-connects) principal e intermediários, terminadores mecânicos, utilizados para interligar os Armários de Telecomunicações, Sala de Equipamentos e instalações de entrada.

SWITCH

Store-and-forward

Esse tipo de switch aceita e analisa o pacote inteiro antes de encaminhá-lo para a porta de saída, guardando cada quadro em um buffer. Este método permite detectar alguns erros, evitando a sua propagação pela rede.

Contudo, o tempo gasto para guardar e checar cada quadro adiciona um tempo de latência grande ao processamento dos quadros e a latência total é proporcional ao tamanho dos pacotes: quanto maior o pacote, maior o atraso.

Os switches store-and-forward são projetados para redes corporativas, onde a verificação de erros e um bom throughput são desejáveis.


Cut-through

Os switches cut-through apenas examinam o endereço de destino antes de re-encaminhar o pacote. Eles foram projetados para reduzir a essa latência, minimizando o atraso (delay) lendo apenas os 6 primeiros bytes de dados do pacote (que contém o endereço de destino) e logo encaminham o pacote.

Switches cut-through são mais bem utilizados em pequenos grupos de trabalho e pequenos departamentos. Nessas aplicações é necessário um bom throughput e erros potenciais de rede ficam no nível do segmento, sem impactar a rede corporativa.


Adaptative cut-through

São switches híbridos que processam pacotes no modo adaptativo, suportando tanto o modo store-and-forward quanto cut-through. Qualquer dos modos pode ser ativado pelo gerente da rede ou o switch pode ser inteligente o bastante para escolher entre os dois métodos, baseado no número de quadros com erro passando pelas portas.

Quando o número de quadros corrompidos atinge um certo nível, o switch pode mudar do modo cut-through para store-and-forward, voltando ao modo anterior quando a rede se normalizar.

TCP-IP

Calculo de sub-redes

Exemplo de numero de sub-redes

255.255.255.224 pega o 224 - 256 = 32 agora vai somando 32+32+32+32+32+32+32+32 = 256

 contar todos os 32 =  8 subredes.

 ==================================================================

* a) 255.255.255.0 : Oferece (255-0)-2(exclui-se o endereço de rede e o de broadcast) =253 endereços

* b) 255.255.255.128 : Oferece (255-128)-2= 127 endereços

* c) 255.255.255.192: Oferece (255-192)-2= 61 endereços

* d) 255.255.255.224: Oferece (255-224)-2= 28 endereços

* e) 255.255.255.252: Oferece (255-252)-2= 1 endereço

Rede IPv4

IP = 32bits

00000000 | 00000000 | 00000000 | 00000000 = Octetos.

0->255 | 0->255 | 0->255 | 0->255  = Endereços.

1-0 = 2
2-0 = 4
3-0 = 8
4-0 = 16
5-0 = 32
6-0 = 64
7-0 = 128
8-0 = 256 hosts, na rede se retira o 0 e o 255 ficando:

256-2=254 hosts.

Usando 7 bits:
 rede 25 bits                                        host 7 bits                                               
00000000 | 00000000 | 00000000 | 00000000 

1-0 = 2
2-0 = 4
3-0 = 8
4-0 = 16
5-0 = 32
6-0 = 64
7-0 = 128

128 hosts - 2 hosts (rede  e Broadcast ) = 126 hosts.

192.168.0.0 -> 192.168.0.127 (0 rede e 127 broadcast)

Mascara de Sub-rede:

BIANRIO = 00000000 | 00000000 | 00000000 | 00000000

DECIMAL = 256,128,64,32,16,8,4,2 | 256,128,64,32,16,8,4,2 | 256,128,64,32,16,8,4,2 | 256,128,64,32,16,8,4,2 |

Classes de IP

• A classe A possui um conjunto de endereços que vão desde o 1.0.0.0 até 127.0.0.0, onde o primeiro octeto (primeiros 8 bits N.H.H.H) de um endereço IP identifica  a rede e os restantes 3 octetos ( 24 bits) irão identificar um determinado host nessa rede.

Exemplo de um endereço Classe A – 120.2.1.0

• A classe B possui um conjunto de endereços que vão desde o 128.0.0.0 até 191.255.0.0, onde os dois primeiros octetos (16 bits N.N.H.H) de um endereço IP identificam  a rede e os restantes 2 octetos ( 16 bits) irão identificar um determinado host nessa rede.

Exemplo de um endereço Classe B – 152.13.4.0

• A classe C possui um conjunto de endereços que vão desde o 192.0.0.0 até 223.255.255.0, onde os três primeiros octetos (24 bits N.N.N.H) de um endereço IP identificam  a rede e o restante octeto ( 8 bits) irão identificar um determinado host nessa rede.

Exemplo de um endereço Classe C – 192.168.10.0

Dados de Transmissão

Protocolo - CSMA/CD

Protocolo - CSMA/CD

    Em ciência da computação, CSMA/CD, do inglês Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection, é um protocolo de telecomunicações que organiza a forma como os computadores compartilham o canal(cabo).
    Este protocolo inclui uma técnica de detecção da portadora e um método para controlar colisões: se um posto(placa) de transmissão detecta, enquanto transmite uma trama (datagrama, em PT-BR), que outro sinal foi injectado no canal, pára de transmitir, envia uma trama de dispersão e espera um intervalo de tempo aleatório (backoff) antes de tentar enviar novamente a trama.

Cabeamentos Ethernet

Cabeamentos Ethernet

10Base: Ethernet

100Base Ethernet original

100Base-T4 - Par trançado - 100M - Utiliza UTP cat3
100Base-TX - Par trançado - 100M - Full-duplex 100Mbps cat 5
100Base-FX - Fibra ótica - 2000M - Full-duplex a 100Mbps

100Base EthernetGigabit

1000Base-SX - Fibra ótica - 550M - Multimodo
1000Base-LX - Fibra ótica - 5000M - Modo único ou multimodo.
1000Base-CX - 2 pares STP- 25M - Par trançado blindado.
1000Base-T - 4 pares UTP- 100M -UTP cat5.



Detalhes:

• Ethernet pode ter cabo coaxial ou par trançado :
• Ethernet (cabo coaxial) - Taxa de transmissão  de 10 Mpbs .                
• Ethernet - (cabo par trançado) - Taxa de transmissão varia entre 10 Mbps e 10 Gbps dependendo do tipo de ethernet.
• Ethernet  - Taxa de transmissão  de 10 Mpbs.                 
• Fast Ethernet - Taxa de transmissão  de 100 Mpbs. 
• Gigabit Ethernet  - Taxa de transmissão  de 1000 Mpbs ou 1Gbps.                 
• 10G Ethernet - Taxa de transmissão  de 10 Gpbs. 

Protocolos usados pela internet, intanet e extranet

Protocolos usados pela internet, intranet e extranet

ARP - Encontra host de endereço IP ao fisico MAC.
CSNA/CA - Protocolo de rede WIRELESS usado no 802.11.
DHCP - Distribui ips para hosts na rede sem necessidades de intervenção manual.
FTP - Cuida de transmissão de arquivos na rede, download-upload (PROTOCOLO). (PORTA 20,21)
HTTP - Transferencia de textos HTML.(PORTA 80,443)
ICMP - Datagrama de controle de mensagem(PING).
IMAP - Protocolo alternativo ao POP, visualisa mensagens no servidor de e-mail sem baixa-las no computador local.
MIME - Mensagens que tras acentos e alfabeto não latino, hebraico e russo, chinês ou japonês.
POP - Protocolo cliente e servidor de recebimento de e-mal.
PPP - Protocolo de interface serial (Protocolo ponto a ponto via linha discada), conecta-se por linha telefônica, antigos acesso a internet via linha discada.
PPPoE - Protocolo ponto a ponto através de ethernet, PPP+ethernet, não precisa de suporte da companhia telefonica.
PPTP - Protocolo usado para VPN corporativacriando túneis e estendendo a rede da empresa geograficamente.Patrocinado pela Microsoft.
SMTP - Protocolo de envio de mensagens de e-mail.
SNMP - Protocolo de gerenciamento de rede, monitoramento de dispositivos.
TCP/IP - Principal protocolo de rede.
UDP - Usado nas aplicações DNS e DHCP, não possui garantia e segurança, popa tempo de processamento.Esta na camada 4 da OSI e TCP.

OBS.: Protocolo TCP particiona e remonta pacotes, IP envia pacotes.

Relação entre IEEE 802 e Modelo OSI da ISO

Relação entre IEEE 802 e Modelo OSI da ISO

OSI

Wireless

Ethernet


802.3

Cabeamentos Ethernet

Cabeamentos Ethernet:

• 10Mbps  ->  Ethernet

• 100Mbps  ->  Fast Ethernet

• 1000Mbps  ->  Gigabit Ethernet

• 10.000Mbps  ->  10Gigabit Ethernet

 Gigabit Ethernet - IEEE 802.3z

• 1000 Base-SX (Short-Wave) - Fibra multimodo - alcance em torno de 550 m.

• 1000 Base-LX (Long-Wave) - Fibra monomodo - alcance em torno de 20 km.

• 1000 Base-CX (Um tipo de cabo coaxial especial) - alcance em torno de 25 m.

• 1000 Base-T - Par trançado - todos os 4 pares transmitem e recebem.

• 1000 Base-TX - Par trançado - dois pares transmitem e dois pares recebem. Construção mais simples e mais barato.

Detalhes:

• Ethernet pode ter cabo coaxial ou par trançado :

• Ethernet (cabo coaxial) - Taxa de transmissão  de 10 Mpbs .                

• Ethernet - (cabo par trançado) - Taxa de transmissão varia entre 10 Mbps e 10 Gbps dependendo do tipo de ethernet.

• Ethernet  - Taxa de transmissão  de 10 Mpbs.                 

• Fast Ethernet - Taxa de transmissão  de 100 Mpbs. 

• Gigabit Ethernet  - Taxa de transmissão  de 1000 Mpbs ou 1Gbps.                 

• 10G Ethernet - Taxa de transmissão  de 10 Gpbs. 

PROTOCOLOS DE REDE

Taxonomia de Rede

IPv6

IPv6 é a versão mais atual do Protocolo de Internet. Originalmente oficializada em 6 de junho de 2012, é fruto do esforço do IETF para criar a "nova geração do IP" (IPng: Internet Protocol next generation), cujas linhas mestras foram descritas por Scott Bradner e Allison Marken, em 1994, na RFC 1752.1 Sua principal especificação encontra-se na RFC 2460.2


Novidades nas especificações do IPv6

-Espaço de Endereçamento. Os endereços IPv6 têm um tamanho de 128 bits.
-Autoconfiguração de endereço. Suporte para atribuição automática de endereços numa rede IPv6, podendo ser omitido o -servidor de DHCP a que estamos habituados no IPv4.
-Endereçamento hierárquico. Simplifica as tabelas de encaminhamento dos roteadores da rede, diminuindo assim a carga de processamento dos mesmos.
-Formato do cabeçalho. Totalmente remodelados em relação ao IPv4.
-Cabeçalhos de extensão. Opção para guardar informação adicional.
-Suporte a qualidade diferenciada. Aplicações de áudio e vídeo passam a estabelecer conexões apropriadas tendo em -conta as suas exigências em termos de qualidade de serviço (QoS).
-Capacidade de extensão. Permite adicionar novas especificações de forma simples.
-Encriptação. Diversas extensões no IPv6 permitem, à partida, o suporte para opções de segurança como autenticação, integridade e confidencialidade dos dados.


Formato do cabeçalho base do datagrama IPv6:

-Tem menos informação que o cabeçalho do IPv4. Por exemplo, o checksum será removido do cabeçalho, que nesta versão -considera-se que o controle de erros das camadas inferiores é confiável.
-O campo Traffic Class é usado para assinalar a classe de serviço a que o pacote pertence, permitindo assim dar diferentes tratamentos a pacotes provenientes de aplicações com exigências distintas. Este campo serve de base para o funcionamento do mecanismo de qualidade de serviço (QoS) na rede.
-O campo Flow Label é usado com novas aplicações que necessitem de bom desempenho. Permite associar datagramas que fazem parte da comunicação entre duas aplicações. Usados para enviar datagramas ao longo de um caminho pré-definido.
O campo Payload Length representa, como o nome indica, o volume de dados em bytes que pacote transporta.
-O campo Next Header aponta para o primeiro header de extensão. Usado para especificar o tipo de informação que está a seguir ao cabeçalho corrente.
-O campo Hop Limit tem o número de hops transmitidos antes de descartar o datagrama, ou seja, este campo indica o número máximo de saltos (passagem por encaminhadores) que o datagrama pode dar, antes de ser descartado, semelhante ao TTL do IPv4.

Referencia: http://pt.wikipedia.org/wiki/IPv6 | http://ipv6.br/curso/ | http://www.infowester.com/ipv6.php

STP - Spanning Tree Protocol 

Spanning Tree Protocol (referido com o acrónimo STP) é um protocolo para equipamentos de rede que permite resolver problemas de loop em redes comutadas cuja topologia introduza anéis nas ligações.


O protocolo STP possibilita a inclusão de ligações redundantes entre os comutadores, provendo caminhos alternativos no caso de falha de uma dessas ligações. Nesse contexto, ele serve para evitar a formação de loops entre os comutadores e permitir a ativação e desativação automática dos caminhos alternativos.

TI - O Modelo OSI

Sete camadas OSI:

O que Cada camada Trata:

1 - Camada Física:

•  O sinal que vem do meio (Cabos UTP por exemplo),chega à camada física em formato de sinais elétricos e se transforma em bits (0 e 1)
• A camada física trata coisas tipo distância máxima dos cabos (por exemplo no caso do UTP onde são 90m)
• Dispositivos que atuam na camada física são os Hubs, tranceivers, cabos,etc. Sua PDU são os BITS.    

2 - Camada de Enlace:

• Camada de enlace já entende um endereço, o endereço físico MAC Address .
• A camada e enlace trata as topologias de rede, dispositivos como Switche, placa de rede, interfaces, etc.
• Subnível superior - controle lógico do enlace (LLC - Logical Link Control) - O protocolo LLC pode ser usado sobre todos os protocolos IEEE do subnível MAC, como por exemplo, o IEEE 802.3 (Ethernet), IEEE 802.4 (Token Bus) e IEEE 802.5 (Token Ring). Ele oculta as diferenças entre os protocolos do subnível MAC. Usa-se o LLC quando é necessário controle de fluxo ou comunicação confiável;
• Subnível inferior – controle de acesso ao meio (MAC - Medium Access Control) possui alguns protocolos importantes, como o IEEE 802.3 (Ethernet), IEEE 802.4 (Token Bus) e IEEE 802.5 (Token Ring). O protocolo de nível superior pode usar ou não o subnível LLC, dependendo da confiabilidade esperada para esse nível.

3 - Camada de Rede:

• A camada 3 é responsável pelo tráfego no processo de internetworking.
• Engloba dispositivos como Roteadores.
• Entende o endereço físico (MAC ADDRESS), que o converte para endereço lógico (o endereço IP, exemplo 192.168.1.2).
• Protocolos de endereçamento lógico são o IP e o IPX.

4 - Camada de transporte:

• A camada de transporte é responsável pela qualidade na entrega/recebimento dos dados.
• Um serviço bastante interessante que atua de forma interativa nessa camada é o Q.O.S ou Quality of Service (Qualidade de Serviço).

As funções implementadas pela camada de transporte dependem da qualidade de serviço desejada. Foram especificadas, então, cinco classes de protocolos orientados à conexão:

• Classe 0: simples, sem nenhum mecanismo de detecção e recuperação de erros;
• Classe 1: recuperação de erros básicos sinalizados pela rede;
• Classe 2: permite que várias conexões de transporte sejam multiplexadas sobre uma única conexão de rede e implementa mecanismos de controle de fluxo;
• Classe 3: recuperação de erros sinalizados pela rede e multiplexação de várias conexões de transporte sobre uma conexão de rede;
• Classe 4: detecção e recuperação de erros e multiplexação de conexões de transporte sobre uma única conexão de rede.

5 - Camada de sessão:

A função da camada de sessão é administrar e sincronizar diálogos entre dois processos de aplicação. Este nível oferece dois tipos principais de diálogo: half duplex e full duplex.

• A camada 5 é responsável por iniciar, gerenciar e terminar a conexão entre hosts.

6 - Camada de Apresentação:

A função da camada de apresentação é assegurar que a informação seja transmitida de tal forma que possa ser entendida e usada pelo receptor.

• A função da camada de apresentação é assegurar que a informação seja transmitida de tal forma que possa ser entendida e usada pelo receptor.
• Camada onde reside a criptografia.
• Aplicação pode gerar uma mensagem em ASCII.
• A camada de apresentação também é responsável por outros aspectos da representação dos dados, como criptografia e compressão de dados.

7 - Camada de Aplicação

• A camada de aplicação é o nível que possui o maior número de protocolos existentes.
• Funções especializadas (transferência de arquivos, terminal virtual, e-mail)

Protocolos:

Camada física-> Bit

Camada de enlace-> Quadro ou Frames

Camada de rede-> Pacote

Camada de transporte-> Segmento

Multiplexação (divisão do canal)

TDM e FDM

Uma forma simples para a comunicação ser efetiva (sem colisões), seria dividir o tempo de comunicação e entregar para cada um dos nós. Imagine uma rede com 10 computadores e um tempo de 20 segundos para comunicação, por rodada. Assim, pode-se dividir o número de tempo pelo número de computadores e entregar esse tempo para cada um dos computadores. Então ter-se-ia 20 (tempo)/ 10 (computadores), que é igual a 2 segundos por computador, em cada rodada.

Esse tipo de divisão é feita pelo TDM (multiplexação por divisão de tempo). Essa multiplexação divide o tempo em quadros temporais, dentro desses quadros existem N compartimentos, onde N é igual ao número de computadores. Para uma dada TDM taxa de transmissão em bits são alocados slots (intervalos) no tempo para cada canal de comunicação.

No FDM (multiplexação por divisão de freqüência), uma divisão semelhante é feita, porém, em vez de espaços iguais de tempo, tem-se faixas iguais de freqüência. Essas são técnicas eficientes, levando em consideração que todos os nós transmitem informações freqüentemente. Porém, se em dado momento apenas um nó transmitir informações, este somente o poderá fazer através de sua "faixa", mesmo que ninguém mais transmita absolutamente nada. Dessa forma o canal broadcast fica ocioso em grandes períodos de tempo.