Introdução ao TCP/IP
Tipos de Redes de Computadores
Existem 4 níveis de redes de computadores: PAN, LAN, MAN e WAN. Eles diferem na distância de abrangência da rede.
| Rede | Exemplos | Abrangência |
|---|---|---|
PAN - Personal Area Network (Rede de área pessoal) | Bluetooth, teclado sem fio | <10m |
LAN - Local Area Network (Rede de área local) | Rede doméstica, rede de uma empresa | 10m - 1Km |
MAN - Metropolitan Area Network (Rede de área metropolitana) | Interligação de vários prédios em uma cidade, comunicação entre matriz e filial de uma empresa, redes de trânsporte público (coordenar e monitorar veículos em tempo real) | <10Km |
WAN - Wide Area Network (Rede de área ampla) | Internet, redes de telefonia, redes de televisão, comunicação entre matriz e filial de uma empresa que está espalhado em vários paises pelo mundo | >10Km |
TCP/IP
A pilha TCP/IP é open-source, ou seja, sem um proprietário, permitindo assim uma grande adesão. "Pilha" porque é uma pilha de protocolos, onde cada protocolo é responsável por uma camada da pilha. Um conjunto de protocolos.
Modelo OSI
OSI - Open Systems Interconnection (Interconexão de Sistemas Abertos), criado pela ISO (International Organization for Standardization) em 1984 com o objetico de padronizar a comunicação entre sistemas de computadores.
Antes de um modelo padrão para padronização, cada fabricante de equipamento de rede tinhas sua própria forma de comunicação, o que dificultava a comunicação entre equipamentos de fabricantes diferentes e causava problemas de interopelabilidade entre equipamentos.
O modelo estabeleceu um arquitetura para que equipamentos de fabricantes distintos pudessem se comunicar de forma padronizada.
OSI é um modelo de referência, não é um protocolo em sí. Ela é dividida em 7 camadas, cada uma com uma função específica.
| Camada | Nome | Função |
|---|---|---|
| 7 | Aplicação | As apresentações de dados são entregues às aplicações de destino, que interpretam e processam os dados de acordo com as suas necessidades. |
| 6 | Apresentação | As seções são encapsuladas em representações de dados, que podem ser formatados e transportados de acordo com as necessidades da aplicação. |
| 5 | Sessão | Os segmentos são encapsuladas em sessões, que contêm informações sobre como estabelecer, manter e encerrar conexões entre aplicações. |
| 4 | Transporte | Os pacotes são encapsulados em segmentos, contendo informações de portas de origem e destino, e outras informações necessárias para garantir que os dados sejam entregues corretamente. |
| 3 | Rede | Os quadros são encapsulados em pacotes (datagramas) que contêm informações de endereçamento IP (IP de origem e destino) e outras informações necessárias para encaminhar os dados pela rede. |
| 2 | Enlace | Os bits são agrupados em frames (quadros) que possuem um cabeçalho e um rodapé. O cabeçalho contém informações sobre o endereço MAC do remetente e do destinatário. |
| 1 | Física | Os bits são transmitidos pela rede através de sinais elétricos, ópticos ou de rádio. |
Enderençamento IPv4
Estrutura do Endereço IPv4
- Comprimento fixo de 32 bits
- Menor endereço:
0.0.0.0|0000.0000.0000.0000 - Maior endereço:
255.255.255.255|1111.1111.1111.1111
Classes
| Classe | Início | Fim |
|---|---|---|
A | 0.0.0.0 | 127.255.255.255 |
B | 128.0.0.0 | 191.255.255.255 |
C | 192.0.0.0 | 223.255.255.255 |
D | 224.0.0.0 | 239.255.255.255 |
E | 240.0.0.0 | 247.255.255.255 |
IP Privado/público
IP Privado
IP Privado são aqueles IPs que são diretamente acessíveis dentro da própria rede. Eles não estão diretamente conectados à internet (ficam protegidos abaixo de roteadores e firewalls).
Exemplo: 192.168.0.1
Faixas de IP Privado:
10.0.0.0até10.255.255.255172.16.0.0até172.31.255.255192.168.0.0até192.168.255.255
IP Público
Os endereços de IP público são aqueles que podem ser acessados pela internet pública e são exclusivos para cada dispositivo conectado à internet. Esses endereços são fornecidos pelos provedores de serviços de internet (ISPs) e estão disponíveis em quantidades limitadas.
Exemplo: 157.240.222.35 (facebook.com)
IPv4 to IPv6
O IPv4 suporte cerca de 4,3 bilhões de endereços únicos. Quantidade que é considerada baixa devido ao grande aumento de dispositivos conectados globalmente.
Em 2011 a IANA comunicou que haviam alocado o último bloco de endereços IPv4.
A IANA (Internet Assigned Numbers Authority) é a organização responsável pela atribuição global de endereços IP, indentificadores de protocolos, números de portas e outros parâmetros relacionados ao funcionamento da internet. A IANA é uma função desempenhada pela Internet Corporation for Assigned Names and Numbers (ICANN).
Entenda os números...
| Referêncoa | Quantidade | Número |
|---|---|---|
| Pessoas (08/2024) | 7.9 bilhões | 007.900.000.000 |
| Endereços IPv4 | 4.3 bilhões | 004.300.000.000 |
| Endereços IPv6 | 340 undecilhões | 340.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000 |
O IPv6 é como a quantidade de estrelas da nossa galáxia, a Via Láctea, que tem cerca de 400 bilhões de estrelas. Agora imagine 850 vezes mais estrelas do que isso - ess é o tamanho do IPv6.
O IPv6 é como a quantidade de grãos de areia em 36 praias, cada uma com 10 km de extensão. É difícil de imaginar, mas é uma quantidade incrivelmente grande.
Enderençamento IPv6
Estrutura do Endereço IPv6
- Comprimento fixo de 128 bits
- Menor endereço:
0000:0000:0000:0000:0000:0000:0000:0000 - Maior endereço:
FFFF:FFFF:FFFF:FFFF:FFFF:FFFF:FFFF:FFFF
Ele é dividido em 8 blocos de 16 bits, separados por :, com o endereço de rede (prefixo) e o endereço de host.
Exemplo de endereço IPv6: 2a03:2880:f048:0011:face:b00c:0000:0002
O endereço IPv6 é feito usando o sistema hexadecimal, que é uma forma de representar números em base 16. O sistema hexadecimal usa os números de 0 a 9 e as letras de A a F para representar os números de 0 a 15.