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segunda-feira, 25 de Junho de 2012

Camada Rede do modelo OSI

Routers e portos de interfaces de routers

Os routers representam os nós entre redes. São os equipamentos mais caros de uma rede, mas também os mais importantes. Em todo mundo existem milhões interligados entre si, permitindo constituir o que chamamos de internet. Sem eles não seria possível comunicar entre computadores de redes diferentes.
Actualmente, estamos prestes a esgotar os endereços IP disponíveis na internet pelo uso do IP v. 4. Nos anos 80, nunca se pensou que esta situação pudesse ocorrer, uma vez que o número de computadores existentes na época não era significativo. Na tentativa de contornar esse problema, criou-se o NAT – NetworkAddress Translation.

Este protocolo é utilizado principalmente por routers e permite que uma rede privada tenha acesso à internet (rede pública), isto é, no inicio do desenvolvimento das redes todos os pc’s tinham um endereço IP fixo (pago) público. Desta forma, uma empresa com centenas ou milhares de computadores na sua rede estaria a “gastar” igual número de IP’s públicos para aceder à Internet. Com o aparecimento do NAT foi possível que redes privadas utilizassem IP’s da gama privada (ex. 10.0.0.12) e mesmo assim pudessem aceder a uma rede pública (Internet) sem a necessidade de um IP público por computador.


Comunicação entre redes

Cada router é dotado de memória. Esta varia de tamanho de router para router, tornando-se um parâmetro importante a ter em conta quando adquirimos um.
Nessa memória são armazenados endereços de forma estática ou dinâmica em forma de tabela. A diferença entre este tipo de endereçamento será abordada mais à frente.
Em qualquer computador, através da consola de MS-DOS, é possível ter acesso à tabela de encaminhamento do nosso PC, que são em tudo semelhantes às existentes nos routers. Digitando o comando netstat –r.

Quando o PC de uma rede privada tenta aceder a internet, esse pedido percorre a rede ate chegar ao router. Esse vai conferir a sua tabela e ao verificar que o pedido não pode ser satisfeito dentro da rede encaminha o pedido para o seu hierárquico superior, neste caso o servidor ISP, e assim sucessivamente ate que se encontre o destino (ou não). A solicitação do pedido fica guardada no router para que este possa receber a resposta e reencaminhá-la para a estação que o emitiu.


Conceitos sobre ARP e tabelas de ARP

ARP significa Address resolution protocol e corresponde a forma de associar um endereço físico num endereço virtual. As tabelas ARP são usadas pelos routers e “guardam” os endereços que foram acedidos pelo utilizador.

A tabela ARP pode ser usada nestas situações:
  • Quando duas estações estão na mesma rede e pretendem comunicar entre si, ou seja, de PC para PC;
  • Quando duas estações estão em redes diferentes e tem de aceder a um router para comunicar entre si, ou seja, de PC para router;
  • Quando um router tem de encaminhar um pacote de dados para um computador através de outro router, ou seja, de router para router;
  • Quando um router tem de encaminhar um pacote de dados para uma estação da sua rede, ou seja, de router para PC.

Rotas estatística e dinâmicas

Rotas estáticas:
Inseridas manualmente (implica pessoal especializado) através de comandos de administração para gerir a tabela de encaminhamento.

Vantagens:
  • Maior segurança, uma vez que existe apenas um caminho de entrada/saída da rede;
  • Processamento da informação no router mais rápido.
Desvantagens:
  • Sem redundância ou tolerância a falhas - no caso de um link falhar, perde-se a comunicação por completo, já que o router não irá tentar descobrir um caminho alternativo;
  • Em redes de grandes dimensões torna-se impraticável configurar todas as rotas manualmente.
Rotas dinâmicas:

Vantagens:
  • Garante redundância e tolerância a falhas;
  • Boa aplicabilidade para redes de grandes dimensões.
Desvantagens:
  • Falta de controlo nas rotas escolhidas (tarefa do protocolo de encaminhamento);
  • Processamento da informação no router mais lento devido aos cálculos impostos pelo protocolo de encaminhamento.


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