A camada de rede é a terceira camada (da parte inferior) no modelo OSI. A camada de rede está preocupada com a entrega de um pacote em várias redes. A camada de rede é considerada a espinha dorsal do modelo OSI. Ele seleciona e gerencia o melhor caminho lógico para a transferência de dados entre os nós. Essa camada contém dispositivos de hardware, como roteadores, pontes, firewalls e switches, mas na verdade cria uma imagem lógica da rota de comunicação mais eficiente e a implementa com
um meio físico. Os protocolos da camada de rede existem em cada host ou roteador. O roteador examina os campos de cabeçalho de todos os pacotes IP que passam por ele. Protocolo de Internet e Netware IPX / SPX são os protocolos mais comuns associados à camada de rede.
No modelo OSI, a camada de rede responde às requests da camada acima dela (camada de transporte) e emite requests à camada abaixo dela (camada de enlace).
Responsabilidades da camada de rede:
Encaminhamento de pacotes / roteamento de pacotes: retransmissão de pacotes de dados de um segmento de rede para outro por nós em uma rede de computadores
Comunicação sem conexão (IP): Um método de transmissão de dados usado em redes comutadas por pacotes em que cada unidade de dados é endereçada separadamente e roteada com base nas informações transportadas por ela
Fragmentação de pacotes de dados: divisão de pacotes de dados que são muito grandes para serem transmitidos na rede
Existem dois tipos de técnicas de transmissão de rede: rede comutada por circuito e rede comutada por pacote.
Circuit Switch vs Packet Switch
Na rede comutada por circuito, um único caminho é designado para a transmissão de todos os pacotes de dados. Já no caso de uma rede comutada por pacotes, cada pacote pode ser enviado por um caminho diferente para chegar ao destino.
Em uma rede comutada por circuito, os pacotes de dados são recebidos em ordem, enquanto em uma rede comutada por pacote, os pacotes de dados podem ser recebidos fora de ordem.
A comutação de pacotes é subdividida em circuitos virtuais e datagrama.
IPv4:
IPv4 é um protocolo sem conexão usado para redes comutadas por pacotes. Opera em um modelo de entrega de melhor esforço, no qual nenhuma entrega é garantida, nem o sequenciamento adequado ou a prevenção de
entrega duplicada é assegurada. O Protocolo da Internet versão 4 (IPv4) é a quarta revisão do Protocolo da Internet e um protocolo amplamente utilizado na comunicação de dados em diferentes tipos de redes. IPv4 é um protocolo sem conexão usado em redes de camada de comutação de pacotes, como Ethernet. Ele fornece uma conexão lógica entre dispositivos de rede, fornecendo identificação para cada dispositivo. Existem muitas maneiras de configurar o IPv4 com todos os tipos de dispositivos -
incluindo configurações manuais e automáticas - dependendo do tipo de rede.
IPv4 é definido e especificado na publicação IETF RFC 791.
IPv4 usa endereços de 32 bits para comunicação Ethernet em cinco classes: A, B, C, D e E. As classes A, B e C têm um comprimento de bit diferente para endereçar o host de rede . Os endereços da classe D são reservados para fins militares, enquanto os endereços da classe E são reservados para uso futuro.
O IPv4 usa endereçamento de 32 bits (4 bytes), o que dá 2 32 endereços. Os endereços IPv4 são escritos na notação ponto-decimal, que é composta por quatro octetos do endereço expressos individualmente em decimais e separados por pontos, por exemplo, 192.168.1.5.
Cabeçalho de datagrama IPv4 O
tamanho do cabeçalho é de 20 a 60 bytes.
VERSÃO: Versão do protocolo IP (4 bits), que é 4 para IPv4
HLEN: comprimento do cabeçalho IP (4 bits), que é o número de palavras de 32 bits no cabeçalho. O valor mínimo para este campo é 5 e o máximo é 15.
Tipo de serviço: baixo atraso, alto rendimento, confiabilidade (8 bits)
Comprimento Total: Comprimento do cabeçalho + Dados (16 bits), que tem um valor mínimo de 20 bytes e o máximo é de 65.535 bytes.
Identificação: Id de pacote único para identificar o grupo de fragmentos de um único datagrama IP (16 bits)
Sinalizadores: 3 sinalizadores de 1 bit cada: bit reservado (deve ser zero), sinalizador de não fragmentar, sinalizador de mais fragmentos (mesma ordem)
Deslocamento do fragmento: representa o número de bytes de dados à frente do fragmento específico no datagrama específico. Especificado em termos de número de 8 bytes, que tem o valor máximo de 65.528 bytes.
Tempo de vida: Tempo de vida do datagrama (8 bits), impede que o datagrama faça um loop pela rede, restringindo o número de saltos obtidos por um pacote antes de entregá-lo ao destino.
Protocolo: Nome do protocolo para o qual os dados devem ser passados (8 bits)
Soma de verificação do cabeçalho: soma de verificação do cabeçalho de 16 bits para verificar erros no cabeçalho do datagrama
Endereço IP de origem: endereço IP de 32 bits do remetente
Endereço IP de destino: endereço IP de 32 bits do receptor
Opção: Informações opcionais, como rota de origem, rota de registro. Usado pelo administrador da rede para verificar se um caminho está funcionando ou não.
Devido à presença de opções, o tamanho do cabeçalho do datagrama pode ser de comprimento variável (20 bytes a 60 bytes).
As perguntas abaixo foram feitas no exame GATE anterior sobre os tópicos acima.
GATE | GATE CS 2006 | Questão 5
GATE | GATE-CS-2010 | Questão 15
GATE |
GATE-CS-2014 Conjunto 3 | Questão 35
GATE | GATE CS 2015 Conjunto 1 | Questão 65
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