Fundamentos de Redes: Gateways, IP, TCP/UDP e Mais

Como operam gateways de rede?

Gateway de Nível 1 (Repetidor)

Operação: Repete o sinal recebido.

Características: Não pode haver um caminho fechado neles; geram tráfego inter-rede inútil.

Gateway de Nível 2 (Ponte)

Operação: Por possuírem o nível de enlace, podem ver se precisam repetir o sinal para a outra rede observando o endereço MAC do pacote.

Características: Chamados de pontes.

Gateway de Nível 3 (Roteador)

Operação: Podem definir a melhor rota para enviar os pacotes entre duas redes.

Características: Chamados de roteadores.

Funcionamento do Protocolo IP e ARP

Explique o funcionamento do protocolo IP ao encaminhar pacotes da origem até o destino, mencionando a função do protocolo ARP.

O IP passa o endereço do destino para o ARP. Este faz um broadcast na sub-rede e espera uma resposta do ARP da máquina que possui o mesmo endereço de IP que é procurado. Essa resposta contém o endereço MAC. Dessa forma, o ARP armazena a correspondência IP/MAC na tabela ARP e a mensagem pode ser enviada pela camada sub-rede possuindo o endereço MAC.

Caso não haja resposta, significa que o destinatário está em outra sub-rede. Dessa forma, o IP consulta a tabela de rotas para achar o roteador que deve ser usado e faz o mesmo procedimento com o ARP para descobrir seu endereço MAC. Ele então envia a mensagem para o roteador, e esse processo se repete até a mensagem chegar ao destino.

Diferença entre Nível de Rede OSI e Nível IP TCP/IP

Qual é a principal diferença, com relação aos serviços oferecidos (circuito virtual e datagrama), entre o nível de rede do modelo OSI e o nível IP na arquitetura TCP/IP?

O modelo OSI não define qual serviço deve ser oferecido na camada de rede, enquanto na arquitetura TCP/IP o nível inter-rede usa obrigatoriamente o protocolo IP, que é um datagrama.

Função das Portas TCP e UDP

Explique para que servem as portas utilizadas pelos protocolos TCP e UDP.

As portas servem para identificar quais aplicativos devem receber os pacotes que chegam ao terminal, de forma que a combinação endereço IP/Porta seja única para qualquer aplicativo em qualquer máquina.

Vantagens e Desvantagens de TCP vs UDP

Quais as vantagens e desvantagens que um protocolo de aplicação pode obter ao selecionar o TCP ou o UDP como seu protocolo de transporte?

Ao escolher o protocolo TCP, obtém-se como vantagem a garantia da chegada de todos os pacotes e da ausência de erro neles. Enquanto, ao escolher o UDP, obtém-se uma maior velocidade e continuidade na transferência de arquivos.