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Fundamentos de Redes
Professor Airton Ribeiro de Sousa
2017
TCP/IP
Introdução ao Endereço IPv4
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Inicialmente para abordamos o tema – Endereço IP, é necessário
uma breve abordagem sobre o protocolo TCP/IP (Transmission
Control Protocol/Internet Protocol). O protocolo define regras e
padrões para descrever os endereços lógicos dos nós
(dispositivos) da rede - Os endereços IP e mascara de subrede.
Endereços IPv4 podem ser atribuidos de até 4.294.967.296
(256x256x256x256) formas de endereços distintos. Esse número
parecia exagero à época em que foi anunciado e disponibilzado
para utilização.
Introdução ao Protocolo TCP/IP - Arquitetura
Introdução ao Endereçamento IP
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A pilha de protocolo TCP pode ser considerada como
sendo uma linguagem largamente utilizada na
comunicação entre computadores e demais
dispositivos de redes.
Nas redes são utilizados diversos protocolos de
comunicação com finalidades diversas, no entanto o
TCP é o mais difundido e o principal protocolo da
internet.
Introdução ao Protocolo TCP/IP - Arquitetura
Introdução ao Endereçamento IP
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PROTOCOLO TCP - ARQUITETURA
Introdução ao Endereçamento IP
Exemplo de protocolos da PILHA DE PROTOCOLOS TCP/IP
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Portas TCP
Introdução ao Endereçamento IP
A pilha de protocolos TCP/IP conta com 65.536 portas lógicas, as
quais são comumente chamadas de portas de comunicação.
Cada protocolo é reconhecido pelo seu respectivo número que
varia entre 0 e 65.535 (65.536 portas).
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Portas TCP
Introdução ao Endereçamento IP
Tanto no protocolo TCP quanto no UDP, é comum a utilização das portas
entre 1 e 1024. Suas aplicações são padronizadas pela IANA
(Internet Assigned Numbers Authority), órgão certificador e padronizador
das normas de endereçamento IP.
Protocolo Portas
FTP 21
Telnet 23
SMTP 25
HTTP 80
POP3 110
IMAP 143
HTTPS 443
Outras
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Endereço IPv4
Introdução ao Endereçamento IP
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Endereço IP
Introdução ao Endereçamento IP
É um endereço lógico utilizado nas redes baseadas no protocolo
TCP/IP. O endereço IP é formado por 4 bytes, que em decimal
representam valores numéricos entre 0 e 255.
Ao contrario do endereço físico que fica gravado na ROM das
interfaces de rede e outros dispositivos de redes, o endereço IP é
lógico e pode facilmente ser alterado através de software.
Uma das etapas da configuração de uma rede consiste em definir
os respectivos endereços IP nos computadores e demais
dispositivos.
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Endereço IP
Introdução ao Endereçamento IP
Os endereços IP podem ser definidos de três formas distintas:
• Automática – Definida pelo sistema operacional
• Manual (Estático) – Definido pelo usuário administrador da
rede
• Distribuído e designado por um servidor de IP Dinâmico
(DHCP)
São formados por estrutura definidas por 4 octetos
binários separados por um PONTO (.)
Exemplo: xxx.yyy.www.zzz
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A quantidade de endereços possíveis pode ser calculada de forma
simples. São quatro números variando de 0 a 255, portanto o número
total de combinações possíveis é: 256 x 256 x 256 x 256 = 4.294.967.296
endereços.
Na “teoria” a estrutura do endereço IP é formada por: 256.256.256.256
Exemplo de estruturas válidas
• 100.100.100.100;
• 1.1.1.1;
• 10.20.30.40;
• 192.168.0.16;
• 172.31.20 254
Introdução ao Endereçamento IP
Endereço IP
PAREI AQUI
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1. Endereço IP Automático
• O sistema operacional define o endereço a ser carregado, onde
no caso do Windows o protocolo chama-se APIPA (Automatic
Private IP Addressing) e opera na faixa de:
• O APIPA não foi concebido para acessos à redes externas e
somente se comunica com outros dispositivos de mesmo
barramento de IP;
• Outros sistemas operacionais solicitam endereço IP no
momento da sua instalação.
169.254.0.0 a 169.254.255.255
Introdução ao Endereçamento IP
Endereço IP
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2. Endereço IP Estático ou Fixo
Endereço pelo qual é atribuído manualmente pelo usuário de
acordo com o range (segmento IP) planejado;
• São geralmente configurados em dispositivos de rede que não
devem ter seu IP modificado. Ex; Servidores, roteadores;
gateway e outros;
• Dependendo do tamanho da rede é difícil de ser gerenciado
uma vez que poderão ocorrer duplicações de endereços.
Introdução ao Endereçamento IP
Endereço IP
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3. Endereço IP Dinâmico
São denominados IP´s Dinâmicos os endereços IP previamente
configurados no serviço dinâmico de distribuição de endereços através
de faixas IP a serem distribuídas automaticamente. Esse serviço
armazena as configurações necessárias à distribuição de endereços IP´s
dentro da faixa de números IP´s previamente configurada pelo
administrador da rede.
DHCP - Dynamic Host Configuration Protocol
Introdução ao Endereçamento IP
Endereço IP
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3. Endereço IP Dinâmico
São denominados IP´s Dinâmicos os endereços previamente
configurados no serviço dinâmico de distribuição de endereços. Esse
serviço armazena as configurações necessárias à distribuição de
endereços IP´s dentro da faixa de números IP´s previamente configurada
pelo administrador da rede.
• Utiliza basicamente o protocolo DHCP (Dynamic Host Configuration
Protocol);
• A configuração do DHCP possibilita mais segurança à rede uma vez
que os endereços são distribuídos pelo próprio serviço;
• Não há a possibilidade endereços duplicados na rede.
Introdução ao Endereçamento IP
Endereço IP
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3. Endereço IP Dinâmico
Quando se configura um servidor DHCP para oferecer suporte a clientes
DHCP, ele automaticamente fornece informações de configuração IP aos
clientes DHCP e também garante que os clientes da rede utilizem a
configuração correta.
Se precisar realizar modificações na configuração IP dos clientes, essa
tarefa será realizada uma única vez no servidor DHCP e esse
disponibilizará automaticamente as novas configurações para o cliente.
Para assumir as novas configurações os clientes deverão ser
reinicializados os executados comandos de renovação de IP
Introdução ao Endereçamento IP
Endereço IP
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Processo de distribuição automática do DHCP
Introdução ao Endereçamento IP
Endereço IP
Todo endereço IP contém na sua estrutura a respectiva identificação da parte
referente à Rede e a ao Host (dispositivo na rede):
Endereços de REDE –HOST
Identificação de Rede
• Também conhecida como endereço de rede, identifica os ativos de
rede que estão localizados no mesmo segmento físico de rede;
• Os elementos na mesma rede física devem conter mesmas
identificações de rede.
• A identificação de rede deve ser única na rede;
• As descrições de rede são sempre identificadas com o final 0 (zero).
Por exemplo: 10.1.1.0 – 192.168.2.0
Introdução ao Endereçamento IP
Identificação de Host
Também conhecido como endereço de host, identifica os dispositivos de
rede tais como estação de trabalho, servidor, roteador, ou outro host
TCP/IP (nó da rede) dentro da rede.
O endereço IP para cada host deve ser único assim como respectivo
Host Name (Nome do Host):
10.1.1.2
172.31.10.250
192.168.2.120
Introdução ao Endereçamento IP
Host x Rede
Estrutura do Endereço IP
Introdução ao Endereçamento IP
Todos bits iguais a “1” representam a parte referente à rede;
Todos os bits iguais a “0” representam os hosts.
ATENÇÃO: O formato acima representado é apenas um modelo para demonstrar que cadaocteto é composto por 8 bits (11111111 = 255). Não existe na prática dispositivos comeste endereço IP
11111111 11111111 11111111 11111111
Host
Na estrutura de endereçamento IP IPv4, existem cinco
classes (A,B,C,D,E) de endereços IP que variam
conforme a quantidade de endereços de rede a serem
configurados e distribuidos;
O objetivos das classes é determinar qual parte do
endereço IP pertence a rede e qual parte do endereço
IP pertence ao host, além de permitir uma melhor
distribuição dos endereços IP’s.
Estrutura do Endereço IP - CLASSES
Introdução ao Endereçamento IP
Nos endereços de Classe A, o primeiro OCTETO identifica a parte de
rede e os outros três OCTETOS identificam a parte relativa aos Hosts.
• O primeiro byte do endereço está entre 1 e 127.
• Exemplo: 13.0.0.1 / 80.10.69.12 / 37.25.10.99
Estrutura do Endereço IP –CLASSES A
Classes 8 bits 8 bits 8 bits 8 bits
A REDE HOST HOST HOST
B REDE REDE HOST HOST
C REDE REDE REDE HOST
D Multcast (Comunicação entre todos
os nós da rede)
E Pesquisa
Introdução ao Endereçamento IP
Nos endereços de Classe B os dois primeiros OCTETOS identificam a
parte de rede e os outros dois identificam a parte relativa aos Hosts.
• O primeiro byte do endereço está entre 128 e 191.
• Exemplo: 133.0.0.1 / 140.10.69.12 / 190.25.10.99.
Estrutura do Endereço IP –CLASSES B
Classes 8 bits 8 bits 8 bits 8 bits
A REDE HOST HOST HOST
B REDE REDE HOST HOST
C REDE REDE REDE HOST
D Multcast (Comunicação entre todos
os nós da rede)
E Pesquisa
Introdução ao Endereçamento IP
Nos endereços de Classe C os Três primeiros OCTETOS identificam a
parte de rede e o outro identifica a parte relativa aos Hosts.
• O primeiro byte do endereço está entre 192 e 223.
• Exemplo: 200.0.0.1 / 220.10.69.12 / 195.25.10.99
Estrutura do Endereço IP –CLASSES C
Classes 8 bits 8 bits 8 bits 8 bits
A REDE HOST HOST HOST
B REDE REDE HOST HOST
C REDE REDE REDE HOST
D Multcast (Comunicação entre todos
os nós da rede)
E Pesquisa
Introdução ao Endereçamento IP
Esta classe está reservada para criar agrupamentos de computadores para o
uso de Multicast (acesso apenas a endereços que estejam configurados para
receber os dados). Não podemos utilizar esta faixa de endereços para
endereçar os computadores de usuários na rede TCP/IP.
• O primeiro byte do endereço está entre 224 e 239;
• Exemplo: 225.0.0.1 / 239.10.69.12 / 226.25.10.99;
Estrutura do Endereço IP –CLASSES D
Classes 8 bits 8 bits 8 bits 8 bits
A REDE HOST HOST HOST
B REDE REDE HOST HOST
C REDE REDE REDE HOST
D Multcast (Comunicação entre todos
os nós da rede)
E Pesquisa
Introdução ao Endereçamento IP
Este padrão de endereço não chegou a ser implementado nos computadores por
que é uma faixa de endereço reservada.
• O primeiro byte do endereço está entre 240 e 247.
• A Classe E é um endereço reservado e utilizado para testes e novas
implementações (IETF – Internet Engeneering Task Force) e controles do
TCP/IP.
Estrutura do Endereço IP –CLASSES E
Classes 8 bits 8 bits 8 bits 8 bits
A REDE HOST HOST HOST
B REDE REDE HOST HOST
C REDE REDE REDE HOST
D Multcast (Comunicação entre
todos os nós da rede)
E Pesquisa
Introdução ao Endereçamento IP
Octeto Max. Redes Formato Exemplo Max. Host
1-126 126 R.H.H.H 10.1.240.28 16.777.214
128-191 16.384 R.R.H.H 172.16.10.195 65.534
192-223 2.097.152 R.R.R.H 192.168.4.120 254
224-239
Multcast (Comunicação entre todos os
nós da rede)
240-247 Resevado
Números Máximos de Hosts em cada Classe
Introdução ao Endereçamento IP
Conflitos de IP é a designação atribuída a endereços IP duplicados na
rede. O mesmo problema poderá eventualmente ocorrer com nomes de
hosts. É sabido que endereços IP e nomes de hosts não se repetem ao
longo do mesmo segmento IP.
Caso seja atribuído um mesmo número IP a hosts distintos, apenas o
primeiro que for levantado na rede irá transmitir, ficando o outro em
duplicidade impossibilitado de integrar aquela rede.
Conflitos de Endereço IP
10.1.1.2 10.1.1.2
Introdução ao Endereçamento IP
Conflitos de Endereço IP
Introdução ao Endereçamento IP
O InterNic (The Internet´s Network Information Center)
controla todos os endereços IP em uso, ou livres, na
internet. Esse controle é feito para evitar duplicações.
A InterNic reserva certas faixas de endereços chamadas
de endereços privativos para serem usados em redes
que não irão se conectar diretamente na internet. Os
provedores de acesso a internet, por sua vez,
fornecem endereços IPs a seus clientes.
Públicos –Privados
Introdução ao Endereçamento IP
A IANA (Internet Assigned Number Authority) é o representante
internacional que trata das questões de endereçamento IP de internet
no mundo, órgão este que juntamente com os demais órgãos
padronizadores, estabeleceu divisão de IP´s entre IP Privado (não
válido) e IP Público (Válidos).
No Brasil o órgão responsável pelo controle da internet é o CGI.br
(www.cgi.br) e a questão da distribuição IP está a cargo do NIC.BR
(www.nic.br), o qual dentre suas atribuições está a distribuição de
números de sistemas autônomos (ASN) e endereços IPv4 E IPv6 no
País.
Públicos –Privados
Introdução ao Endereçamento IP
Públicos –Privados
Os endereços privados não nos permitem acesso direto à Internet, no
entanto esse acesso é possível desde que se utilize outros disposivos
que encaminhem os pacotes para as redes externa, como é o caso dos
gateway´s e/ou mecanismos de NAT (Network Address Translation) que
traduzem o endereço privado num endereço público.
Os intervalos de endereços IP privados (Redes Locais)
recomendáveis como endereços PADRÃO são:
• de 10.0.0.0 a 10.255.255.255 (10.0.0.0 /8)
• de 172.16.0.0 a 172.31.255.255 (172.16.0.0 /12)
• de 192.168.0.0 a 192.168.255.255 (192.168.0.0 /16)
Introdução ao Endereçamento IP
Públicos –Privados
Introdução ao Endereçamento IP
Broadcast
• Endereço reservado utilizado para referenciar todas os
dispositivos numa rede.
• Um pacote IP com endereço de broadcast é entregue a todos
os dispositivos na rede.
• Qualquer endereço cujo campo de HostID possua todos os bits
iguais a 1 é um
• endereço de broadcast.
o 200.241.16.255 (classe C)
o 164.41.255.255 (classe B)
Introdução ao Endereçamento IP
Broadcast
Exemplos 1.
Consideremos o range de IP classe A abaixo.
• Range de IP: De 10.1.1.0 à 10.1.1.255
• IP de Rede: 10.1.1.0
• IP’s válidos para distribuição: 10.1.1.1 à 10.1.1.254
IP de broadcast: 10.1.1.255Exemplos 2.
Consideremos o range de IP classe C abaixo.
• Range de IP: De 192.168.1.0 à 192.168.1.150
• IP de Rede: 192.168.1.0
• IP’s válidos para distribuição: 192.168.1.1 à 192.168.1.149
IP de broadcast: 192.168.1.150
Introdução ao Endereçamento IP
Multcast
• Um endereço multicast referencia um grupo seleto de máquinas de
uma rede. Um grupo multicast é sempre identificado por um
endereço classe D.
• Membros de um grupo ainda retém os seus próprios endereços IP,
mas também têm a habilidade de absorver dados que são enviados
para os endereços multicast.
• Para terem acesso às mensagens enviadas para endereços
multicast as máquinas devem suportar o protocolo IGMP.
Exemplo: Todos os roteadores de uma subrede local.
Introdução ao Endereçamento IP
Caros alunos e demais leitores.
Agradeço-lhes pela leitura e utilização deste material.
Caso haja alguma inconformidade de quaisquer naturezas nas
descrições informadas, que me seja imediatamente comunicado para
que eu possa reformular o assunto a realizar nova publicação.
Obrigado.
Professor Airton Ribeiro de Sousa