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A CAMADA DE REDE NA INTERNET - Coggle Diagram
A CAMADA DE REDE NA INTERNET
Na camada de rede, a Internet pode ser vista como um conjunto de sub-redes ou Sistemas Autônomos (SA) conectados entre si.
Não existe uma estrutura real, mas diversos backbones que interligam redes regionais, que por sua vez estão conectadas às redes locais.
O protocolo que mantém a Internet unida é o protocolo de camada de rede IP (Internet Protocol)
A tarefa do IP é fornecer a melhor forma de transportar datagramas da origem para o destino, independentemente de esses hospedeiros estarem na mesma rede ou em outras redes intermediárias.
PROTOCOLO IP VERSÃO 4 (IPV4)
Na Internet, a camada de rede trata cada pacote de forma independente, não tendo qualquer relação com pacotes anteriores ou posteriores.
Pacotes com mesma origem e destino podem, inclusive, passar por diferentes rotas.
Datagramas
São unidades básicas de informações que passam pela Internet. Dentro do datagrama está seu cabeçalho, que contém informações sobre sua origem e seu destino, assim como informações sobre para qual protocolo o IP deverá passar os dados. Também fazem parte dele os dados que devem ser entregues à camada de transporte no destino.
Fragmentos
São partes de um datagrama muito grande que foi quebrado em unidades menores. O tamanho do fragmento é determinado pelo MTU (maximum transmission unit) da interface de hardware da rede. O IPv4 especifica que a fragmentação ocorre em cada roteador baseado na MTU da interface pela qual o datagrama IP deve passar.
Quando um datagrama é quebrado em fragmentos, cada um destes fragmentos passa a ser um novo datagrama que está passando pela rede.
verificar mapeamento do datagrama
ENDEREÇAMENTO IPV4
Um hospedeiro normalmente possui apenas uma interface com a rede de computadores.
Quando o protocolo IP de um hospedeiro quer enviar um datagrama, ele o faz por meio dessa interface.
A INTERFACE DE REDE É A FRONTEIRA ENTRE O HOSPEDEIRO E A REDE FÍSICA.
ATENÇÃO!
Independentemente de quantas interfaces tenha um hospedeiro, o IP exige que
cada uma delas tenha seu próprio endereço IP
de modo que este, tecnicamente, esteja associado a uma interface, e não ao hospedeiro que a contém.
Cada endereço IP tem comprimento de 32 bits (4 bytes), havendo um total de 232 endereços possíveis (aproximadamente 4 bilhões de endereços IP)
Em notação binária, o endereço 192.168.23.67 fica:
11000000 10101000 00010111 01000011
os 3 campos mais à esquerda do endereço (formados por 24 bits) nunca mudam dentro da sub-rede
A estratégia de atribuição de endereços da Internet é conhecida como Roteamento Interdomínio sem Classes (Classless Inter-domain Routing – CIDR).
No
endereçamento de classes cheias
, o número total de redes e hospedeiros para cada classe é:
Classe A
126 redes com aproximadamente 16 milhões de hospedeiros cada.
Classe B
16.384 redes com até 64K hospedeiros cada.
Classe C
Cerca de 2 milhões de redes com até 254 hospedeiros cada.
Classe D
Cerca de 268 milhões de grupos multicast.
Sub-Redes
O mundo exterior a uma organização enxerga sua rede como sendo única, e nenhuma informação sobre sua estrutura interna é necessária.
A fim de tornar mais eficiente a utilização da rede, é comum sua divisão em várias sub-redes. O mecanismo que permite tal divisão é conhecido como
máscara de rede.
Assim como um endereço IP, uma máscara de rede possui 32 bits divididos em 4 campos com 8 bits cada, seguindo o padrão:
bits da rede – bit 1
bits da sub-rede – bit 1
bits do hospedeiro – bit 0
Os bits da sub-rede são utilizados para especificar quais bits no campo do hospedeiro são usados para especificar as sub-redes de uma rede.
Existem diversas razões para se dividir uma rede em sub-redes. Algumas destas razões são:
Isolar o tráfego de uma sub-rede, reduzindo assim o tráfego total da rede.
Proteger ou limitar o acesso a uma sub-rede.
Permitir a associação de uma sub-rede com um departamento ou espaço geográfico específico.
NAT
Atualmente, endereços IP são escassos e este esgotamento não é um problema teórico que pode ocorrer em algum momento no futuro distante, ele já está acontecendo, e a solução atual para este problema é o NAT (Network Address Translation – Tradução de Endereço de Rede)
Com essa técnica, uma organização pode utilizar internamente uma faixa de endereços que não é válida na Internet, e quando é necessário fazer acesso externo, o dispositivo responsável pelo NAT faz a tradução do endereço da rede interna para o endereço válido da organização.
Dentro da organização, toda máquina tem um endereço exclusivo que não é válido na Internet. Quando um pacote deixa a organização, ele passa por uma caixa NAT (normalmente um roteador), que converte o endereço de origem no endereço IP válido da organização
Desse modo, o pacote poderá transitar sem problemas pela Internet, porém, a resposta do pacote voltará para o endereço IP válido da organização e não para a máquina que fez tal requisição.
Por causa disso, a caixa NAT deverá manter uma tabela na qual poderá mapear a máquina que enviou a requisição para Internet, de forma que, quando a resposta voltar, ela possa ser mapeada para a máquina correta.
Na técnica de NAT, os endereços utilizados pelos hospedeiros de uma organização não são válidos na Internet, não há como tais equipamentos receberem acesso direto da rede externa,
conferindo um certo grau de proteção aos hospedeiros da rede interna.
CONVERSOR
