Introdução

Bem-vindo ao nosso estudo de resolução de endereços e estrutura IP. Este estudo ajudará você a entender o endereçamento dos pacotes IP na rede. Compreender os conceitos de resolução de endereços e a estrutura ajudará a raciocinar de forma mais prática. Vamos começar a estudar o endereço MAC e o IP em cenários típicos.

MAC e IP

Na mesma rede…

Muitas vezes um host precisa enviar uma mensagem, mas só conhece o endereço IP do dispositivo de destino e necessita, também, do endereço MAC. Para isso há a resolução de endereços. Existem dois endereços principais atribuídos a um dispositivo em uma LAN Ethernet: MAC e IP (físico e lógico, respectivamente). Os endereços físicos são usados para entregar o quadro do enlace com o pacote IP encapsulado de uma NIC para outra NIC que está na mesma rede. Se o endereço IP de destino estiver na mesma rede, o endereço MAC de destino será o do dispositivo de destino. A Figura 1 a seguir ilustra um exemplo de um quadro com destino na mesma rede.

Rede remota…

Se o endereço IP (v4 ou v6) de destino está em uma rede remota, o endereço MAC de destino será o endereço do gateway padrão do host (ou seja, a interface do roteador). A Figura 2 a seguir mostra um exemplo de um quadro com destino em rede remota.

Os roteadores examinam o endereço IPv4 de destino para determinar o melhor caminho para encaminhar o pacote IPv4. Quando o roteador recebe o quadro Ethernet, desencapsula as informações da camada 2. Usa o endereço IPv4 de destino para determinar o dispositivo de próximo salto e encapsula o pacote IPv4 em um novo frame do enlace (data link) para a interface de saída. O novo endereço MAC de destino é da interface R2 G0/0/1 e o novo endereço MAC de origem é da interface R1 G0/0/1 (Figura 3 a seguir).

Ao longo de cada link do caminho um pacote IP é encapsulado em um frame específico associado à tecnologia do link, por exemplo, Ethernet. Se o dispositivo de próximo salto for o destino final, o endereço MAC de destino é da placa de rede Ethernet do mesmo (Figura 4).

Como são os endereços IP dos pacotes em um fluxo de dados associados aos endereços MAC em cada link ao longo do caminho até o destino?

• Para pacotes IPv4 é feito por meio do Protocolo de Resolução de Endereço (ARP - Address Resolution Protocol).
• Para pacotes IPv6 o processo é ICMPv6 (Internet Control Message Protocol Version 6) Neighbour Discovery (ND).

ARP

Funcionamento

Se a rede usa o protocolo de comunicação IPv4 o ARP é necessário para mapear endereços IPv4 para endereços MAC. Lembrando que cada dispositivo IP em uma rede Ethernet possui um endereço Ethernet MAC exclusivo. Quando um dispositivo envia um frame Ethernet contém estes dois endereços:

• Endereço MAC de destino: do dispositivo de destino no mesmo segmento de rede local. Se o host de destino estiver em outra rede o endereço de destino no quadro é o do gateway padrão (ou seja, roteador).