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INTERNET PROTOCOL - IP
Adônis Tavares
Bruno Morato
Felipe Maia
Gustavo Hagenbeck
Yane Wanderley

INTERNET PROTOCOL – IP
 Definido no RFC 791
 Usado entre duas ou mais máquinas em rede para
encaminhamento dos dados
 Protocolo de rede mais popular
 Principal protocolo da camada de rede
 Responsável pelo endereçamento a nível de rede
 Transição
 IPv4
 IPv6

INTERNET PROTOCOL – IP
 Implementado em hosts e roteadores
Application
TCP
IP
Data Link
Application
TCP
IP
Network
Access
Application protocol
TCP protocol
IP protocol IP protocol
Data
Link
Data
Link
IP
Data
Link
Data
Link
IP
Data
Link
Data
Link
Data
Link
IP protocol
Router
Router Host
Host

CARACTERÍSTICAS
 Sistema de entrega fim-a-fim
 Não orientado à conexão
 Sem controle de erros e sem reconhecimento
 Não executa
 Controle de erros sobre os dados da aplicação
 Controle de fluxo
 Seqüenciamento de dados
 Entrega ordenada

CARACTERÍSTICAS
 Não garante integridade de dados
 Rede Virtual
 Esconde a arquitetura física da Internet
 Identificadores universais
 Endereços IP
 Datagrama IP
 Unidade de Transferência
 Tamanho variável

CARACTERÍSTICAS
 Encaminhamento da informação
 Serviço de comunicação não-confiável
 Serviço de entrega: Best Effort
 Conversão de endereços IP em endereços físicos
 Provê envio e recebimento
 Erros: ICMP
 Usado por hosts & roteadores para comunicar informações do
nível rede

CARACTERÍSTICAS
 Suporte aos serviços
 One-to-one (unicast)
 One-to-all (broadcast)
 One-to-several (multicast)
 Requer o suporte de outros protocolos (IGMP, multicast
routing)
unicast broadcast multicast

LIMITAÇÕES
 Endereços baseados em conexões
 Limitações das classes
 Expansão da Rede
 Endereços IP de 32 bits estarão completamente alocados em
pouco tempo

FORMATO DOS DATAGRAMAS IP (IPV4)

 Número de Versão
• IPv4
 Indica o tamanho do datagrama
 Indica onde os dados começam
 Identifica os diferentes tipos de datagramas IP
 Exemplos: baixo atraso, alta vazão ou confiabilidade
 Comprimento total do datagrama IP
(cabeçalho + dados) em bytes

 Auxiliam no processo de fragmentação do datagrama IP
 Presentes apenas na versão do IPv4
 Garante que datagramas não circulem infinitamente
pela rede
 Decrementado de um ao ser processado por um
roteador
 Número que indica para que protocolo da camada
de transporte acima (TCP, UDP) os dados serão
enviados

 Auxilia um roteador na detecção
de erros de bits em um
datagrama IP
 Endereço IP do hospedeiro remetente
 Endereço IP do hospedeiro destino

 Permite a ampliação de um cabeçalho IP
 Comprimentos variáveis; Dificuldade de identificação do começo do
campo de dados
 Tempo de processamento de roteadores pode variar bastante
 Campo principal do datagrama
 Carrega a carga útil
 Contém o segmento da camada de transporte a ser entregue ao destino

FRAGMENTAÇÃO E REMONTAGEM IP
 Enlace da rede possui tamanho máximo de
transferência –MTU
 Maior quadro possível no enlace
 Diferentes tipos de enlace, diferentes MTUs
 Fragmentação
 Datagrama IP maior dividido em datagramas menores
 Divisão ocorre dentro da rede
 Remontagem
 Datagrama é remontado no destino final
 Bits do cabeçalho IP usados para identificar e ordenar
fragmentos relacionados

ENDEREÇAMENTO IP
 Endereço IP
 32 bits
 Interfaces
 Roteador
 Geralmente possui várias interfaces
 Host
 Geralmente possui uma única interface
 Para cada interface um endereço IP
 Hierarquia de endereçamento
 Prefixo
 Determina a rede que o computador está acoplado
 Sufixo
 Identifica um computador acoplado em cada rede

SUB-REDES
 Interfaces de dispositivos com mesma parte de
sub-rede do endereço IP
 Dispositivos podem fisicamente alcançar os outros sem
ajuda de um roteador
 Endereço IP
 Sub-rede
 Ordem mais alta
 Host
 Ordem mais baixa

CLASSES
 5 classes
 Classe A
 8 bits para a sub-rede
 Classe B
 Classe C
 Classe D
 Endereços Multicast
 Classe E
 Endereços reservados para uso futuro

CLASSES: PROBLEMA
 Desperdício de Endereços IP
 Classe B permite até 65534 hosts/interfaces
 Classe C permite até 254 hosts/interfaces
 Se uma organização precisar de 534 interfaces,
terá de obter endereços de rede da classe B,
desperdiçando assim 65000 interfaces

PROBLEMA
Endereços IP estão acabando!

SOLUÇÕES
 Classless InterDomain Routing – CIDR
 Padronizado em 1993 pelo IETF (Internet Engineering Task
Force)
 A parte do endereço que representa a sub-rede possui
tamanho arbitrário
 Formato do endereço: a.b.c.d/x, em que x é o número de
bits na porção do endereço que representa a sub-rede
 Problemas
 Eliminação das classes para endereçamento
 Encaminhamento mais complicado

SOLUÇÕES
 Network Address Translation - NAT
 Motivação: rede local usa somente um único endereço
IP quando há necessidade de falar com o mundo
externo
 Apenas um endereço IP para todos os dispositivos
 Mudança de endereço de dispositivos na rede local sem
necessidade de notificar o mundo externo
 Mudança do ISP (provedor de acesso à Internet) sem mudar o
endereço dos dispositivos na rede local
 Segurança
 Dispositivos dentro da rede local não são explicitamente
endereçáveis

COMO OBTER UM ENDEREÇO IP?
 Hosts
 Em um arquivo de configuração
 Wintel
 UNIX
 DHCP: Dynamic Host Configuration Protocol
 Dinamicamente através de um servidor
 Redes
 Porção alocada do espaço de endereço do seu ISP
 ISPs
 ICANN - Internet Corporation for Assigned Names and
Numbers

IPv6
 Definido no RFC 2460
 Sucessor do IPv4 designado pela IETF
 Motivação
 Poucos endereços IPv4
 Mudança no cabeçalho dos datagramas para
processamento/encaminhamento mais rápido e para
facilitar a provisão QoS – Qualidade de Serviços
 IPv5
 Protocolo de fluxo em tempo real experimental, e nunca
foi amplamente utilizado.

 Número de Versão
• IPv4, IPv6
 Função semelhante á o campo Type of Service do formato IPv4
 Prioridade a datagramas
 Identificação de um fluxo de datagramas
 Definição dúbia

 Número de bytes no datagrama IPv6
 Após o pacote do cabeçalho
 Identifica o protocolo cujo conteúdo será entregue
 Mesmos valores de campo do IPv4
 Número que é decrementado de um para cada roteador
que repassa o datagrama
 Se chegar a 0, datagrama é descartado

 Endereço IP de 128 bits do hospedeiro remetente
 Endereço IP de 128 bits do hospedeiro destino
 Carga útil do datagrama
 Utiliza a informação do campo próximo cabeçalho para passar
adiante o datagrama

IPv4 VERSUS IPv6
 Grande espaço de endereçamento
 Escopo/Zonas de endereço
 Auto-configuração stateless
 Mobilidade
 Jumbogramas
 Não suporta fragmentação
 Processamento simplificado

ENDEREÇAMENTO
 Exemplo de uso
 Jogos olímpicos de verão 2008
 3,4 * (1038) endereços
 8 grupos de 4 dígitos hexadecimais
 Regras de redução

PROBLEMAS
 Incompatibilidade com IPv4
 Overhead maior
 Dificuldade de substituição

TRANSIÇÃO DO IPv4 PARA O IPv6
 Todos os roteadores não podem se atualizados
simultaneamente
 Tunelamento
 Conjuntos de roteadores IPv4 formam um “túnel” entre
nós IPv6
 IPv6 transportado como “payload” em datagramas IPv4
entre roteadores IPv4

MOBILE INTERNET PROTOCOL
 Objetivos definidos pela IETF para hosts móveis
 Host móvel com endereço IP em qualquer lugar
 Sem alterações de software em hosts fixos e nas
tabelas do roteador
 Pacotes sem desvio durante o percurso
 Sem overhead quando um host móvel está em sua
origem

IP MÓVEL
 Protocolo desenvolvido para dar suporte a hosts
móveis
 Conexão independente de localização e sem
mudar o endereço IP
 Baseado no Internet Protocol
 Transparência às aplicações e protocolos de alto
nível como TCP
 Cada nó móvel com dois endereços IP
 Permanent home address
 Temporary care-of address

CARACTERÍSTICAS
 Sem limitações geográficas
 Sem necessidade de conexão física
 Sem necessidade de modificações em outros
roteadores e hosts
 Sem modificações no endereço IP e no seu formato
 Suporte à segurança

REFERÊNCIAS
 Redes de Computadores e a Internet – Uma
abordagem Top-Down – James F. Kurose e Keith
W. Ross – 3ª Edição
 Redes de Computadores – Andrew S. Tanembaum
– 4ª Edição
 http://www.slideshare.net/teacher.loccko/aula-
protocolo-tcp-ip/
 http://www.rfc-editor.org/rfc/rfc791.txt

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