Formato do Datagrama IP verso do Protocolo IP

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Formato do Datagrama IP versão do Protocolo IP tamanho do header (bytes) Classe de

Formato do Datagrama IP versão do Protocolo IP tamanho do header (bytes) Classe de serviço número máximo de saltos (decrementado em cada roteador) Protocolo da camada superior com dados no datagrama 32 bits type of ver head. len service lenght fragment 16 -bit identifier flgs offset time to proto. Internet col live checksum tamanho total do datagrama (bytes) usados para fragmentação/ remontagem 32 bit endereço IP de origem 32 bit endereço IP de destino Opções (se houver) data (tamanho variável , tipicamente um segmento TCP ou UDP) Ex. timestamp, registro de rota, lista de roteadores a visitar. Cap. 4: Camada de Rede 1

IP Fragmentação e Remontagem Enlaces de rede têm MTU (max. transfer size) - corresponde

IP Fragmentação e Remontagem Enlaces de rede têm MTU (max. transfer size) - corresponde ao maior quadro que pode ser transportado pela camada de enlace. ü tipos de enlaces diferentes possuem MTU diferentes (ethernet: 1518 bytes) q Datagramas IP grandes devem ser divididos dentro da rede (fragmentados) ü um datagrama dá origem a vários datagramas ü “remontagem” ocorre apenas no destino final ü O cabeçalho IP é usado para identificar e ordenar datagramas relacionados q fragmentação in: um datagrama grande out: 3 datagramas menores reassembly Cap. 4: Camada de Rede 2

IP Fragmentação e Remontagem tamanho ID fragflag offset =4000 =x =0 =0 Um grande

IP Fragmentação e Remontagem tamanho ID fragflag offset =4000 =x =0 =0 Um grande datagrama se torna vários datagramas menores tamanho ID fragflag offset =1500 =x =1 =0 tamanho ID fragflag offset =1500 =x =1 =1480 tamanho ID fragflag offset =1040 =x =0 =2960 Cap. 4: Camada de Rede 3

ICMP: Internet Control Message Protocol q Usado por computadores e roteadores para troca de

ICMP: Internet Control Message Protocol q Usado por computadores e roteadores para troca de informação de controle da camada de rede ü relatório de erros: host, rede, porta ou protocolo ü echo request/reply (usado pela aplicação ping) q transporte de mensagens: ü mensagens ICMP transportadas em datagramas IP q ICMP message: tipo, código, mais primeiros 8 bytes do datagrama IP que causou o erro Tipo 0 3 3 3 4 Código 0 0 1 2 3 6 7 0 8 9 10 11 12 0 0 0 descrição echo reply (ping) dest. network unreachable dest host unreachable dest protocol unreachable dest port unreachable dest network unknown dest host unknown source quench (congestion control - not used) echo request (ping) route advertisement router discovery TTL expired bad IP header Cap. 4: Camada de Rede 4

ICMP – Exemplo: traceroute q Envia uma série de datagramas IP em direção ao

ICMP – Exemplo: traceroute q Envia uma série de datagramas IP em direção ao destino ü com TTLs crescentes: 1, 2, 3, . . . q Ao receber o n-ésimo datagrama, o n-ésimo roteador observa que seu TTL zerou ü envia de volta mensagem ICMP tipo 11, código 0 q Host de origem recebe cada uma das mensagens ICMP e: ü ü reconstitui a rota para o host destino estima o atraso acumulado em cada nó no caminho Cap. 4: Camada de Rede 5

DHCP: Dynamic Host Configuration Protocolo cliente-servidor q Cliente: host “recém-chegado” à rede q Servidor:

DHCP: Dynamic Host Configuration Protocolo cliente-servidor q Cliente: host “recém-chegado” à rede q Servidor: fornece informações de configuração de rede aos clientes (ex. : endereço IP) ü ü Um servidor para cada rede local (LAN), ou Roteador local faz o papel de agente de relay para o servidor de DHCP mais próximo Cap. 4: Camada de Rede 6

DHCP Servidor DHCP 223. 1. 1. 1 Atua como relay agent 223. 1. 1.

DHCP Servidor DHCP 223. 1. 1. 1 Atua como relay agent 223. 1. 1. 2 223. 1. 1. 4 223. 1. 1. 3 223. 1. 3. 27 223. 1. 2. 5 223. 1. 2. 1 223. 1. 2. 9 223. 1. 2. 2 223. 1. 3. 2 Cap. 4: Camada de Rede 7

DHCP: Troca de mensagens q DHCP Discover Message : broadcast pelo cliente ü datagrama

DHCP: Troca de mensagens q DHCP Discover Message : broadcast pelo cliente ü datagrama UDP, endereçado para 255, porta 67 q DHCP Server Offer : resposta do servidor DHCP local (via protocolo de enlace), contendo: endereço IP proposto para o cliente ü máscara de rede ü prazo de validade do endereço IP fornecido Pode haver mais de um servidor DHCP: cliente escolhe ü q DHCP Request : cliente confirma aceitação dos parâmetros de configuração do servidor escolhido q DHCP ACK : servidor confirma os parâmetros do cliente Cap. 4: Camada de Rede 8

DHCP discover Src: 0. 0, 68 Dest: 255, 67 DHCPDISCOVER Yiaddr: 0. 0 Transaction

DHCP discover Src: 0. 0, 68 Dest: 255, 67 DHCPDISCOVER Yiaddr: 0. 0 Transaction ID: 654 DHCP request DHCP offer Src: 223. 1. 2. 5, 67 Dest: 255, 68 DHCPOFFER Yiaddr: 223. 1. 2. 4 Transaction ID: 654 DHCP server ID: 223. 1. 2. 5 Lifetime: 3600 secs Src: 0. 0, 68 Dest: 255, 68 DHCPREQUEST Yiaddr: 223. 1. 2. 4 Transaction ID: 655 DHCP server ID: 223. 1. 2. 5 DHCP ACK Lifetime: 3600 secs Src: 223. 1. 2. 5, 67 Dest: 255, 68 DHCPACK Yiaddr: 223. 1. 2. 4 Transaction ID: 655 DHCP server ID: 223. 1. 2. 5 Lifetime: 3600 secs Cap. 4: Camada de Rede 9

NAT: Network Address Translation q Solução de transição para a escassez de endereços IP

NAT: Network Address Translation q Solução de transição para a escassez de endereços IP q Redes locais podem utilizar endereços IP não-validos q Roteador NAT traduz os endereços internos da rede local (não-válidos externamente) para um endereço válido ü ü endereço do roteador que conecta a rede local com a Internet i. e. , roteador habilitado para NAT Cap. 4: Camada de Rede 10

NAT: Exemplo Tabela de tradução NAT Do lado da LAN Do lado da WAN

NAT: Exemplo Tabela de tradução NAT Do lado da LAN Do lado da WAN 10. 0. 0. 1, 3345 138. 76. 29. 7, 5001 . . . S = 10. 0. 0. 1, 3345 D = 128. 119. 40. 186, 80 10. 0. 0. 1 10. 0. 0. 2 S = 138. 76. 29. 7, 5001 D = 128. 119. 40. 186, 80 1 2 10. 0. 0. 4 4 10. 0. 0. 3 138. 76. 29. 7 S = 128. 119. 40. 186, 80 D = 10. 0. 0. 1, 3345 3 S = 128. 119. 40. 186, 80 D = 138. 76. 29. 7, 5001 Cap. 4: Camada de Rede 11

Roteamento na Internet q A Internet consiste de Sistemas Autônomos (AS) interconectados entre si:

Roteamento na Internet q A Internet consiste de Sistemas Autônomos (AS) interconectados entre si: ü ü ü Stub AS: pequena corporação Multihomed AS: grande corporação (sem tráfego de trânsito) Transit AS: provedor de acesso q Dois níveis de roteamento: ü Intra-AS: o administrador é responsável pela definição do método de roteamento ü Inter-AS: padrão único Cap. 4: Camada de Rede 12

Hierarquia de AS Roteador de borda Inter-AS (exterior gateway) Roteador interno Intra-AS (gateway) Cap.

Hierarquia de AS Roteador de borda Inter-AS (exterior gateway) Roteador interno Intra-AS (gateway) Cap. 4: Camada de Rede 13

Roteamento Intra-AS q Também conhecido como Interior Gateway Protocols (IGP) q IGPs mais comuns:

Roteamento Intra-AS q Também conhecido como Interior Gateway Protocols (IGP) q IGPs mais comuns: ü RIP: Routing Information Protocol ü OSPF: Open Shortest Path First ü IGRP: Interior Gateway Routing Protocol (proprietário da Cisco) Cap. 4: Camada de Rede 14

RIP ( Routing Information Protocol) q Algoritmo do tipo vetor-distância q Incluso na distribuição

RIP ( Routing Information Protocol) q Algoritmo do tipo vetor-distância q Incluso na distribuição do BSD-UNIX em 1982 q Métrica de distância: número de hops (máx = 15 hops) ü motivo: simplicidade q Vetores de distância: trocados a cada 30 s via Response Message (também chamado advertisement, ou anúncio) q Cada anúncio: indica rotas para até 25 redes de destino Cap. 4: Camada de Rede 15

RIP (Routing Information Protocol) z w A x D B . . . y

RIP (Routing Information Protocol) z w A x D B . . . y C Rede de Destino w y z x …. Next Router A B B -- Num. de saltos para dest. 2 2 7 1 …. . . Tabela de roteamento em D Cap. 4: Camada de Rede 16

RIP (Routing Information Protocol) z w x A D B . . . y

RIP (Routing Information Protocol) z w x A D B . . . y C Rede de Destino w z x Next Router -C -- Num. de saltos para dest. 1 4 1 Anúncio de rotas feito pelo roteador A Cap. 4: Camada de Rede 17

RIP (Routing Information Protocol) z w x A D B y . . .

RIP (Routing Information Protocol) z w x A D B y . . . C Rede de Destino w z y … Next Router Num. de saltos para dest. A 2 A 5 B 2 … … Nova tabela de rotas do roteador D Cap. 4: Camada de Rede 18

RIP: Falha de Enlaces e Recuperação Se não há mensagem de resposta após 180

RIP: Falha de Enlaces e Recuperação Se não há mensagem de resposta após 180 s --> o vizinho e o enlace são declarados inativos ü rotas através do vizinho são anuladas ü novos anúncios são enviados aos vizinhos ü os vizinhos por sua vez devem enviar novos anúncios (se suas tabelas de rotas foram alteradas) ü a falha de um enlace se propaga rapidamente para a rede inteira ü poison reverse é usado para prevenir loops, isto é, evitar que a rota para um destino passe pelo próprio roteador que está enviando a informação de distância (distância infinita= 16 hops) Cap. 4: Camada de Rede 19

RIP Processamento da tabela de rotas q As tabelas de roteamento do RIP são

RIP Processamento da tabela de rotas q As tabelas de roteamento do RIP são manipuladas por um processo de aplicação chamado routed (daemon) q anúncios são enviados em pacotes UDP com repetição périódica: protocolo de nível de aplicação! Cap. 4: Camada de Rede 20

Exemplo de tabela RIP Roteador: giroflee. eurocom. fr Destination ----------127. 0. 0. 1 192.

Exemplo de tabela RIP Roteador: giroflee. eurocom. fr Destination ----------127. 0. 0. 1 192. 168. 2. 193. 55. 114. 192. 168. 3. 224. 0. 0. 0 default Gateway Flags Ref Use Interface ---------- --------127. 0. 0. 1 UH 0 26492 lo 0 192. 168. 2. 5 U 2 13 fa 0 193. 55. 114. 6 U 3 58503 le 0 192. 168. 3. 5 U 2 25 qaa 0 193. 55. 114. 6 U 3 0 le 0 193. 55. 114. 129 UG 0 143454 q 3 redes classe C diretamente conectadas (LANs) q Roteador somente conhece rotas para as LANS locais (nesse caso particular) q Rota Default usada para mandar mensagens para fora q Endereço de rota multicast: 224. 0. 0. 0 q Loopback interface (para depuração): 127. 0. 0. 1 Cap. 4: Camada de Rede 21

OSPF (Open Shortest Path First) q Significado de “open”: publicamente disponível q Usa algoritmo

OSPF (Open Shortest Path First) q Significado de “open”: publicamente disponível q Usa algoritmo do tipo Link State ü disseminação de pacotes LS ü mapa topológico em cada nó ü usa algoritmo de Dijkstra para cálculo de rotas q anúncios do OSPF transportam um registro para cada roteador vizinho q Mensagens transmitidas diretamente sobre IP q Anúncios são distribuídos para todo o AS (via flooding) Cap. 4: Camada de Rede 22

OSPF características avançadas q Segurança: todas as mensagens do OSPF são autenticadas (para previnir

OSPF características avançadas q Segurança: todas as mensagens do OSPF são autenticadas (para previnir intrusão de hackers) q Múltiplos caminhos de mesmo custo são permitidos (o RIP só permite um caminho para cada destino) q Para cada enlace podem ser calculadas múltiplas métricas uma para cada tipo de serviço (TOS) (ex. : custo de enlace por satélite definido como baixo para tráfego de “melhor esforço” e alto para serviços de tempo real) q Integra tráfego uni- e multicast: ü Multicast OSPF (MOSPF) usa a mesma base de dados topológica do OSPF q Hierarchical OSPF: dois níveis de roteamento para domínios grandes. Cap. 4: Camada de Rede 23

OSPF Hierárquico Cap. 4: Camada de Rede 24

OSPF Hierárquico Cap. 4: Camada de Rede 24

OSPF Hierárquico q Hierarquia de dois níveis: área local e backbone. anúncios de Link-state

OSPF Hierárquico q Hierarquia de dois níveis: área local e backbone. anúncios de Link-state são enviados apenas áreas ü cada nó tem a topologia detalhada da área; mas somente direções conhecidas (caminhos mais curtos) para redes em outra áreas. q Roteadores de borda de área: “resumem” distâncias para redes na própria área e enviam para outros roteadores de borda de área q Roteadores de backbone: executam o roteamento OSPF de forma limitada ao backbone. q Roteadores de borda: realizam as funções de interconexão com outros sistemas autônomos. ü Cap. 4: Camada de Rede 25

IGRP (Interior Gateway Routing Protocol) q Protocolo proprietário da CISCO; sucessor do RIP q

IGRP (Interior Gateway Routing Protocol) q Protocolo proprietário da CISCO; sucessor do RIP q q (meados anos 80) Vetor distância, como RIP várias métricas de custo (atraso, banda, confiabilidade, carga, etc. ) usa o TCP para trocar informações de novas rotas Loop-free routing via Distributed Updating Algorithm (DUAL) baseado em técnicas de computação difusa Cap. 4: Camada de Rede 26

Inter-AS routing Cap. 4: Camada de Rede 27

Inter-AS routing Cap. 4: Camada de Rede 27

Internet inter-AS routing: BGP q BGP (Border Gateway Protocol): é o padrão de fato

Internet inter-AS routing: BGP q BGP (Border Gateway Protocol): é o padrão de fato para uso na Internet q Algoritmo Path Vector : ü similar ao protocolo Distance Vector ü cada Border Gateway envia em broadcast aos seus vizinhos (peers) o caminho inteiro (isto é a seqüência de ASs) até o destino ü Exemplo: Gateway X deve enviar seu caminho até o destino Z: Path (X, Z) = X, Y 1, Y 2, Y 3, …, Z Cap. 4: Camada de Rede 28

Internet inter-AS routing: BGP Suponha: roteador X envia seu caminho ao roteador parceiro W

Internet inter-AS routing: BGP Suponha: roteador X envia seu caminho ao roteador parceiro W q W pode escolher ou não o caminho oferecido por X ü critérios de escolha: custo, regras (não rotear através de AS rivais ), prevenção de loops. q Se W seleciona o caminho oferecido por X, então: Path (W, Z) = w, Path (X, Z) q Nota: X pode controlar o tráfego de entrada controlando as rotas que ele informa aos seus parceiros: ü ex. , se X não quer rotear tráfego para Z, X não informa nenhuma rota para Z Cap. 4: Camada de Rede 29

Internet inter-AS routing: BGP q As mensagens do BGP são trocadas encapsuladas no TCP.

Internet inter-AS routing: BGP q As mensagens do BGP são trocadas encapsuladas no TCP. q mensagens BGP: ü ü OPEN: inicia a conexão TCP com um roteador parceiro e autentica o transmissor UPDATE: anuncia novo caminho (ou retira um velho) KEEPALIVE mantém a conexão viva em caso de ausência de atualizações; também reconhece mensagens OPEN NOTIFICATION: reporta erros nas mesnagens anteriores; também usado para encerrar uma conexão Cap. 4: Camada de Rede 30

Porque os protocolos Intra- e Inter-AS são diferentes ? Políticas: q Inter-AS: a administração

Porque os protocolos Intra- e Inter-AS são diferentes ? Políticas: q Inter-AS: a administração quer ter controle sobre como seu tráfego é roteado e sobre quem roteia através da sua rede. q Intra-AS: administração única: as decisões políticas são mais simples Escalabilidade q O roteamento hierárquico poupa espaço da tabela de rotas e reduz o tráfego de atualização Performance: q Intra-AS: preocupação maior é desempenho q Inter-AS: regras de mercado podem ser mais importantes que desempenho Cap. 4: Camada de Rede 31

Visão da Arquitetura de Roteadores Duas funções chave dos roteadores: q rodar algoritmos e

Visão da Arquitetura de Roteadores Duas funções chave dos roteadores: q rodar algoritmos e protocolos de roteamento (RIP, OSPF, BGP) q comutar datagramas do enlace de entrada para o enlace de saída Cap. 4: Camada de Rede 32

Funções na porta de entrada Camada física: recepção de bits Camada de enlace: ex.

Funções na porta de entrada Camada física: recepção de bits Camada de enlace: ex. , Ethernet veja capítulo 5 Comutação descentralizada: q dado o destino do datagrama, busca porta de saída, usando a tabela de roteamento na memória da porta de entrada q objetivo: completar o processamento da porta de entrada na ‘velocidade da linha’ q filas: se o datagramas chegam mais depressa que a taxa de envio para a estrutura de comutação Cap. 4: Camada de Rede 33

Enfileiramento na Porta de Entrada q Se a estrutura de comutação for mais lenta

Enfileiramento na Porta de Entrada q Se a estrutura de comutação for mais lenta que a capacidade combinada das portas de entrada -> pode ocorrer filas nas portas de entrada q Bloqueio Head-of-the-Line (HOL): datagramas enfileirados no início da fila bloqueiam aqueles que estão atrás na fila q atrasos de filas e perdas são provocados pela saturação do buffer de entrada! Cap. 4: Camada de Rede 34

Três tipos de estruturas de comutação Cap. 4: Camada de Rede 35

Três tipos de estruturas de comutação Cap. 4: Camada de Rede 35

Comutação via Memória Empregada nos roteadores de primeira geração: q pacotes são copiados pela

Comutação via Memória Empregada nos roteadores de primeira geração: q pacotes são copiados pela única CPU do sistema q velocidade é limitada pela banda passante da memória (2 cruzamentos do bus por datagrama) Porta de Entrada Memória Porta de Saída Barramento do sistema Roteadores modernos: q processador da porta de entrada realiza busca e cópia para a memória q Cisco Catalyst 8500 Cap. 4: Camada de Rede 36

Comutação Via Barramento q datagrama é transferido da memória da porta de entrada para

Comutação Via Barramento q datagrama é transferido da memória da porta de entrada para a memória da porta de saída via um barramento compartilhado q contenção no bus: velocidade de comutação limitada pela capacidade do barramento q 1 Gbps bus, Cisco 1900: velocidade suficiente para roteadores de acesso e de empresas (não para roteadores regionais e de backbone) Cap. 4: Camada de Rede 37

Comutação via Rede de Interconexão q supera limitações da banda do barramento q redes

Comutação via Rede de Interconexão q supera limitações da banda do barramento q redes de Banyan, outras redes de interconexão originalmente desenvolvidas para conectar processadores num sistema multi-processador q projeto avançado: fragmentar datagramas em células de comprimento fixo e comutar as células por uma rede de comutação. q Cisco 12000: comuta vários gigabis por segundo através de uma rede de interconexão Cap. 4: Camada de Rede 38

Portas de Saída q Armazenamento: exigido quando os datagramas chegam da estrutura de comutação

Portas de Saída q Armazenamento: exigido quando os datagramas chegam da estrutura de comutação mais depressa que a taxa de transmissão do enlace de saída q Disciplina de fila: escolhe entre os datagramas enfileirados um deles para transmissão Cap. 4: Camada de Rede 39

Filas na porta de saída q armazenamento quando a taxa de chegada pelo comutador

Filas na porta de saída q armazenamento quando a taxa de chegada pelo comutador excede a velocidade da linha de saída q filas(atrasos) e perdas são provocados por um overflow do buffer da porta de saída! Cap. 4: Camada de Rede 40

IPv 6 q Motivação inicial: o espaço de endereços de 32 -bits estará completamente

IPv 6 q Motivação inicial: o espaço de endereços de 32 -bits estará completamente alocado por volta de 2008. q Motivação adicional: ü ü ü melhorar o formato do cabeçalho para permitir maior velocidade de processamento e de transmissão mudanças no cabeçalho para incorporar mecanismos de controle de Qo. S (Quality of Service) novo tipo de endereço: “anycast” - permite enviar uma mensagem para o melhor dentre vários servidores replicados q Formato dos datagramas IPv 6: ü cabeçalho fixo de 40 bytes ü não é permitida fragmentação Cap. 4: Camada de Rede 41

IPv 6: Cabeçalho Priority (traffic class): permitir definir prioridades diferenciadas para vários fluxos de

IPv 6: Cabeçalho Priority (traffic class): permitir definir prioridades diferenciadas para vários fluxos de informação Flow Label: identifica datagramas do mesmo “fluxo. ” (conceito de “fluxo” não é bem definido). Next header: identifica o protocolo da camada superior ou um cabeçalho auxiliar (options) Cap. 4: Camada de Rede 42

Outras mudanças do IPv 4 q Checksum: removido inteiramente para reduzir o tempo de

Outras mudanças do IPv 4 q Checksum: removido inteiramente para reduzir o tempo de processamento em cada roteador q Options: são permitidas, mas são alocadas em cabeçalhos suplementares, indicados pelo campo “Next Header” q ICMPv 6: nova versão de ICMP ü ü tipos de mensagens adicionais , ex. “Packet Too Big” funções de gerenciamento de grupos multicast Cap. 4: Camada de Rede 43

Transição do IPv 4 para IPv 6 q Nem todos os roteadores poderão ser

Transição do IPv 4 para IPv 6 q Nem todos os roteadores poderão ser atualizados simultaneamente ü ü não haverá um dia da vacinação universal A rede deverá operar com os dois tipos de datagramas simultaneamente presentes q Duas abordagens propostas: ü Pilha de protocolos dual: alguns roteadores, com pilhas de protocolos duais (IPv 6 e IPv 4), podem trocar pacotes nos dois formatos e traduzir de um formato para o outro ü Tunneling: IPv 6 transportado dentro de pacotes IPv 4 entre roteadores IPv 4 Cap. 4: Camada de Rede 44

Abordagem de pilha dual Cap. 4: Camada de Rede 45

Abordagem de pilha dual Cap. 4: Camada de Rede 45

Tunneling IPv 6 dentro do IPv 4 onde necessário Cap. 4: Camada de Rede

Tunneling IPv 6 dentro do IPv 4 onde necessário Cap. 4: Camada de Rede 46

Multicast q Envio de uma mensagem para um grupo de receptores como uma única

Multicast q Envio de uma mensagem para um grupo de receptores como uma única operação q Alternativas de implementação: ü ü ü várias mensagens de unicast: transmissor explicitamente envia uma cópia da mensagem para cada receptor no grupo multicast em nível de aplicação: transmissor manda uma cópia da mensagem para um sub-conjunto dos membros do grupo, os quais se encarregam de retransmitir a mensagem para outros membros mais à frente multicast explícito: com suporte na camada de rede – o transmissor envia uma única cópia do datagrama, o qual é replicado pelos roteadores no caminho (com a ajuda de protocolos de roteamento multicast) Cap. 4: Camada de Rede 47

Multicast (cont. ) q Identificação dos receptores: ü i. e. , membros de um

Multicast (cont. ) q Identificação dos receptores: ü i. e. , membros de um grupo ü Protocolo IGMP (Internet Group Management Protocol): conhecimento descentralizado do conjunto de membros de um grupo • executa nos roteadores de borda • hosts informam a entrada e saída de um grupo de multicast ü encamento de datagramas: em cooperação com um protocolo de roteamento multicast (DVMRP, MOSPF, PIM) q Endereçamento de grupo ü usa endereços IP classe D • 224. 0. 0. 0 a 239. 255 ü ü endereço utilizado em datagramas multicast endereçamento indireto (cada host tem também um endereço IP unicast) Cap. 4: Camada de Rede 48

Mobilidade: Suporte na camada de rede q espectro de mobilidade, a partir de uma

Mobilidade: Suporte na camada de rede q espectro de mobilidade, a partir de uma perspectiva da rede sem mobilidade usuário móvel usando o mesmo ponto de acesso alta mobilidade usuário móvel, conecta-se e desconecta-se da rede usando DHCP enquanto migra: shutdown usuário móvel, passando através de múltiplos pontos de acesso enquanto mantém uma conexão ininterrupta (como com telefones cels. ) Cap. 4: Camada de Rede 49

Mobilidade: Vocabulário home network: “residência” permanente do host móvel (e. g. , 128. 119.

Mobilidade: Vocabulário home network: “residência” permanente do host móvel (e. g. , 128. 119. 40/24) Permanent address: endereço do host móvel na home network; pode sempre ser usado para se comunicar com o host móvel e. g. , 128. 119. 40. 186 home agent: entidade que irá realizar as funções de mobilidade em favor do host móvel quando este estiver em local remoto host móvel wide area network correspondente Cap. 4: Camada de Rede 50

Mobilidade: mais vocabulário Permanent address: permanece constante (e. g. , 128. 119. 40. 186)

Mobilidade: mais vocabulário Permanent address: permanece constante (e. g. , 128. 119. 40. 186) visited network: rede em que o host móvel se encontra atualmente (e. g. , 79. 129. 13/24) Care-of-address: endereço na rede visitada (e. g. , 79, 129. 13. 2) wide area network correspondente: deseja se comunicar com o host móvel foreign agent: entidade na rede visitada que realiza as funções de mobilidade em favor do host móvel Cap. 4: Camada de Rede 51

Analogia: Como contactar um amigo que se mudou Considere um amigo que troca de

Analogia: Como contactar um amigo que se mudou Considere um amigo que troca de endereço com freqüência. Como encontrá-lo para onde Alice se mudou? q pesquisar em todas as listas telefônicas? q telefonar para os pais dele? q esperar que ele/ela comunique seu novo endereço? Cap. 4: Camada de Rede 52

Mobilidade: Abordagens q Deixar a cargo do roteamento: roteadores anunciam endereço permanente do host

Mobilidade: Abordagens q Deixar a cargo do roteamento: roteadores anunciam endereço permanente do host móvel da forma usual ü ü tabelas de roteamento indicam onde o host móvel se encontra atualmente não requer mudanças nos sistemas finais q Deixar a cargo dos sistemas finais: ü roteamento indireto: comunicação de um correspondente para um host móvel passa através do home agent, que então encaminha para o endereço remoto ü roteamento direto: correspondente obtém o endereço estrangeiro do host móvel e envia datagramas diretamente a ele Cap. 4: Camada de Rede 53

Mobilidade: Abordagens q Deixar a cargo do roteamento: roteadores não anunciam endereço permanente do

Mobilidade: Abordagens q Deixar a cargo do roteamento: roteadores não anunciam endereço permanente do host móvel da escalável para forma usual milhões de ü tabelas de roteamento indicam onde o host móvel se hosts encontra atualmente ü não requer mudanças nos sistemas finais q Deixar a cargo dos sistemas finais: ü roteamento indireto: comunicação de um correspondente para um host móvel passa através do home agent, que então encaminha para o endereço remoto ü roteamento direto: correspondente obtém o endereço estrangeiro do host móvel e envia datagramas diretamente a ele Cap. 4: Camada de Rede 54

Mobilidade: Registro rede visitada home network 2 1 wide area network foreign agent contacta

Mobilidade: Registro rede visitada home network 2 1 wide area network foreign agent contacta o home agent: “este host móvel se encontra em minha rede” host móvel contacta foreign agent ao entrar na rede visitada Resultado final: q Foreign agent fica sabendo a respeito do host móvel q Home agent sabe a localização do host móvel Cap. 4: Camada de Rede 55

Mobilidade via Roteamento Indireto home network foreign agent recebe os pacotes e os encaminha

Mobilidade via Roteamento Indireto home network foreign agent recebe os pacotes e os encaminha para o host móvel home agent intercepta os pacotes e os encaminha para o foreign agent rede visitada 3 wide area network correspondente endereça os pacotes usando o endereço permanente do host móvel 1 2 4 host móvel responde diretamente para o correspondente Cap. 4: Camada de Rede 56

Roteamento Indireto: comentários q Hosts móveis possuem dois endereços: ü endereço permanente: usado pelos

Roteamento Indireto: comentários q Hosts móveis possuem dois endereços: ü endereço permanente: usado pelos correspondentes (para os quais a localização móvel é transparente) ü care-of-address: usado pelo home agent para encaminhar pacotes para o host móvel q As funções do foreign agent podem ser realizadas pelo próprio host móvel q Roteamento triangular: ü ineficiente quando correspondente e host móvel estão na mesma rede Cap. 4: Camada de Rede 57

Encaminhamento de datagramas para um host móvel remoto pacote encaminhado pelo foreignagent para o

Encaminhamento de datagramas para um host móvel remoto pacote encaminhado pelo foreignagent para o host móvel pacote enviado pelo home agent para o foreign agent: um pacote dentro de outro dest: 79. 129. 13. 2 dest: 128. 119. 40. 186 endereço permanente: 128. 119. 40. 186 dest: 128. 119. 40. 186 Care-of address: 79. 129. 13. 2 pacote enviado pelo correspondente Cap. 4: Camada de Rede 58

Roteamento Indireto: mudança de rede q suponha que um host móvel se mude para

Roteamento Indireto: mudança de rede q suponha que um host móvel se mude para outra rede ü ü registra-se com um novo foreign agent resitra-se com o home agent atualiza o care-of-address do host móvel pacotes continuam a ser encaminhados para o host móvel (mas agora com o novo care-of-address) q Mobilidade e mudança de rede estrangeira continua transparente: conexões em curso podem ser mantidas Cap. 4: Camada de Rede 59

Mobilidade via Roteamento Direto correspondente encaminha os pacotes para o foreign agent recebe os

Mobilidade via Roteamento Direto correspondente encaminha os pacotes para o foreign agent recebe os pacotes e os encaminha para o host móvel home network 4 wide area network 2 correspondente solicita e recebe o endereço estrangeiro do host móvel rede visitada 1 3 4 host móvel responde diretamente para o correspondente Cap. 4: Camada de Rede 60

Mobilidade via Roteamento Direto: commentários q Contorna o problema do roteamento triangular q Mas

Mobilidade via Roteamento Direto: commentários q Contorna o problema do roteamento triangular q Mas não é transparente para os correspondentes, que devem consultar o home agent para obter o care-of-address ü O que acontece se o host móvel se mudar para outra rede? Cap. 4: Camada de Rede 61

IP Móvel q RFC 3220 q muitas das características vistas acima ü home agents,

IP Móvel q RFC 3220 q muitas das características vistas acima ü home agents, foreign agents, registro com o foreign agent, care-of-address, encapsulamento de pacotes q três componentes no padrão ü descoberta de agentes ü registro com o home agent ü roteamento indireto de datagramas Cap. 4: Camada de Rede 62

IP Móvel: descoberta de agente q anúncio do agente: foreign/home agents anunciam seus serviços

IP Móvel: descoberta de agente q anúncio do agente: foreign/home agents anunciam seus serviços através de broadcast de mensagens ICMP (typefield = 9) H, F bits: home e/ou foreign agent R bit: registro necessário Cap. 4: Camada de Rede 63

IP Móvel: exemplo de registro Cap. 4: Camada de Rede 64

IP Móvel: exemplo de registro Cap. 4: Camada de Rede 64