PJI3-Roteamento Estatico

Objetivos

• Explorar o uso de endereçamento IPv4 em redes locais
• Definir rotas estáticas, para que todos equipamentos possam se comunicar

Introdução

Como visto em Redes de Computadores e Projeto 2, computadores e equipamentos na Internet (chamados de hosts) precisam ter um identificador único e que seja válido globalmente. Esse identificador, chamado de endereço IP, é a identidade de um host na Internet, e funciona como um localizador, pois informa onde na Internet está esse host. O endereço IP tem um papel fundamental para que hosts possam enviar e receber mensagens, pois graças a esses endereços a rede consegue determinar onde eles se localizam (parecido com um CEP).

Os endereços IP, definidos pelo protocolo da Internet (IP - Internet Protocol) são números de 32 bits que desempenham o papel de identificadores globais. Cada um desses endereços é comumente representado em uma notação decimal, com um número entre 0 e 255 para cada 8 bits. como mostrado na figura a seguir. Com isso, é possível em tese endereçar até $2^{32}$ hosts na Internet, o que equivale a pouco mais de 4 bilhões de endereços.

Um endereço IP apresentado em notação decimal e em binário

O endereço IP de um host pode ser configurado de forma estática ou dinâmica. No primeiro caso, o usuário predefine o endereço IP no próprio equipamento. No segundo, o equipamento usa um protocolo especial de configuração para obter sua configuração de rede (ex: DHCP). Equipamentos com um papel fixo na rede, relacionado com sua infraestrutura ou com serviços de rede, são configurados com endereços estáticos. Exemplos são roteadores, pontos-de-acesso e servidores. Equipamentos que usam a rede, mas não fazem parte de sua infraestrutura, nem oferecem serviços, costumam ter seus endereços IP configurados automaticamente de forma dinâmica. Esse é o caso de computadores desktop e laptops, celulares e smart TVs (entre outros). Uma vez obtendo sua configuração de rede, um equipamento pode se comunicar em sua rede e (espera-se !) com a Internet.

Um conjunto de informações são necessárias para que um host consiga efetivamente se comunicar em rede, as quais não se limitam ao endereço IP. Essas informações são:

• Endereço IP e máscara de rede: um host precisa de um endereço para que possa se comunicar com outros hosts. A máscara de rede informa o tamanho da subrede IP em que ele se encontra (e ocm isso pode-se saber quais endereços IP fazem parte dessa subrede).
• Rota default (padrão): para se comunicar com hosts de outras subredes, é preciso enviar os pacotes para um roteador que saiba encaminhá-los a seus destinos. O roteador default (ou padrão) é um roteador para quem se destinam todos esses pacotes. Tecnicamente ele corresponde à rota para o destino 0.0.0.0/0.
• Endereço IP do servidor DNS: usuários costumam endereçar hosts e servidores por seus nomes de domínio, e não por seus endereços IP. Isso é muito mais fácil de memorizar do que os endereços numéricos. Nomes de domínio são análogos a nomes de assinantes em um catálogo telefônico. No entanto, as aplicações precisam dos endereços IP para se comunicarem. O servidor DNS faz a tradução de nome de domínio para endereço IP, e é usado pelas aplicações transparentemente (isso é, você não percebe que isso ocorre). Assim, as aplicações se comunicam com o servidor DNS para resolver nomes de domínio e obter seus respectivos endereços IP. O endereço desse servidor deve ser configurado em cada host, para que se possam traduzir nomes de domínio.

Exercícios

Os exercícios a seguir envolvem implantar algumas redes, e endereçar os equipamentos de forma estáticas. Além disso, as rotas devem ser definidas para que equipamentos em diferentes subredes consigam se comunicar. Essas redes devem ser implantadas no PacketTracer. Escolha os equipamentos que devem ser usados, e configure-os para que todos os computadores consigam se comunicar. Você pode testar a comunicação com ping.

1. Uma rede simples

Esta rede possui apenas duas subredes interligadas por um roteador. Com ela se pode experimentar a configuração de endereços IPv4 e a definição de rotas estáticas.

2. Uma rede um pouco maior

Esta outra rede é parecida com a rede anterior, porém possui uma subrede a mais. Do ponto de vista da configuração de rede, a diferença está em rotas adicionais necessárias, e onde precisam ser definidas.

3. Uma pequena variação da rede anterior

Esta rede também possui três subredes, mas a forma com estão interligadas tem uma pequena diferença. A questão de rotas adicionais é semelhante ao caso da rede anterior.

4. Uma rede com caminhos alternativos

A rede a seguir tem os roteadores interligados em anel, e por isso existem caminhos alternativos para chegar a cada destino. As rotas a serem definidas em cada roteador devem escolher apenas um caminho possível para cada destino.

5. Duas redes conectadas

Esta última rede é formada por duas redes com mesma estrutura da rede anterior. Parece que muitas rotas adicionais precisarão ser definidas nos roteadores, mas se você explorar o conceito de hierarquização dos endereços (subredes dentro de subredes), a definição de rotas pode ser muito simplificada !