Na LAN representada na figura abaixo, estou correto ao dizer que os dispositivos não têm endereços IP? Não há roteador e também apenas quadros Ethernet (com o endereço MAC de origem e destino seriam transmitidos) e não pacotes IP. Isso é uma suposição correta?

Não, isso não está correto. Você não precisa de um roteador para que dois hosts se comuniquem usando IP, desde que estejam na mesma rede.

NÃO. Pacotes IP são encapsulados dentro de quadros Ethernet. Não é um ou outro.

A comunicação Ethernet é apenas local (segmento) - em todos os comutadores (ou repetidores) em uma única VLAN (quando existem outras VLANs).

Pacotes IP são transportados como carga útil (camada 3) dentro de quadros Ethernet (camada 2) ou qualquer outra camada de link adequada.

Devido à restrição somente local, a comunicação IP nesta rede é limitada à sub-rede local. Várias sub-redes podem coexistir em um único segmento L2, mas não podem se comunicar. A comunicação entre sub-redes requer roteadores.

os quadros Ethernet podem ser transmitidos apenas em uma LAN

Sim. Os quadros Ethernet só podem ser transmitidos em uma LAN (como em "LAN = um segmento conectado por comutadores") - observe que hoje, tecnologicamente, uma "LAN" como um segmento da camada 2 não tem mais um limite geograficamente definido; links de fibra podem atingir dezenas ou mesmo centenas de km. Observe também que o segmento também pode ser conectado através de um túnel (L2TP, VXLAN, ...), permitindo transmitir quadros Ethernet globalmente.

Não, você não pode deduzir isso apenas da imagem.

Você pode ter hosts sem endereços IP, mas também pode ter endereços IP. Você não precisa de um roteador para atribuir endereços IP. Você poderia:

• ter um host executando um servidor DHCP (ou mesmo BOOTP) fornecendo endereços IP para os outros hosts
• ter hosts com endereços IP configurados manualmente
• ter hosts usando endereços IP de configuração automática (endereços IP na rede 169.254 / 16)

Quanto ao tráfego, desde que falemos de fato sobre switches e interfaces Ethernet, é possível ter quadros Ethernet em execução na rede, e esses quadros Ethernet podem conter qualquer coisa, incluindo pacotes IP. Sem um roteador conectado ao mundo externo, eles não seriam capazes de acessar outras redes (ou a Internet em geral), mas os hosts poderiam falar IP entre eles, desde que de algum modo obtivessem endereços IP, conforme descrito acima.

Sim e não. Na camada de enlace de dados (Ethernet neste caso), não há conceito de "endereço IP": o único endereço existente é o endereço MAC. Os quadros enviados podem ser marcados como contendo pacotes IP ( EtherType 0x0800 / 0x86DD ), mas cabe às camadas de nível superior decidir o que fazer com os dados.

Portanto, se você estiver olhando apenas para o ponto de vista da interface Ethernet, estará correto. No entanto, olhando para isso do ponto em que o dispositivo usa a interface, você estaria incorreto: veria a rede da camada TCP / IP ou UDP / IP e normalmente seria completamente indiferente ao que existe abaixo dela.

Uma ruga que pode ocorrer é se você começar a usar túneis VPN. Se você configurar uma VPN no modo de ponte (digamos entre os switches 2 e 3), agora terá um quadro da camada 2 encapsulado dentro de um pacote de nível superior!

Existem soluções (por exemplo, Ethernet sobre MPLS) que permitem a transferência de quadros Ethernet através de uma WAN - elas estão em uso de produção em algumas aplicações, mas ainda são exóticas. Usado em cenários em que você deseja várias máquinas fisicamente separadas - em diferentes edifícios ou até cidades ou países, de modo que, por exemplo, um desastre local não limpe toda a configuração - capaz de assumir rapidamente um determinado endereço IP idêntico, conforme necessário, sem precisar mude o roteamento ou aguarde a propagação do DNS.

Existem pacotes que não são IP, mesmo em uma LAN moderna: ARP, um protocolo auxiliar que o IP usa para associar endereços IP a endereços MAC. Vários protocolos de descoberta para dispositivos conectados à rede (que você deseja descobrir sem saber de antemão, por exemplo, qual endereço eles receberam por um servidor DHCP). Às vezes, o NetBEUI herdado é transmitido se máquinas Windows antigas estiverem envolvidas. Spanning Tree e LLDP, que é a conversa entre os switches de rede inteligentes (eles estão realmente fofocando sobre os caros macbooks agindo com o título!).

O que você diz é mais ou menos correto: nenhum dos seus comutadores tem endereços IP. Mas seus hosts têm um IP e os quadros Ethernet que passam pelos comutadores contêm os IPs do host1 e host34. Seus switches simplesmente não se importam com esses IPs.

Um pouco mais de informação sobre os dispositivos básicos:

(Todos esses são dispositivos teóricos, muitos dispositivos da vida real assumem algumas propriedades do dispositivo A e alguns do dispositivo B)

1. Cubo

Todos os tipos de dados sempre se moverão sobre hubs, mesmo que não seja um pacote Ethernet. Um hub apenas lê todos os bits que vê e os envia novamente em todas as portas. Ele não possui um MAC ou IP, porque não se importa com o fato de os bits serem pacotes Ethernet.

2. Interruptor

Um comutador irá:

• Descarte tudo o que não é um pacote Ethernet.
• Tome decisões sobre o que fazer com o pacote com base em tudo no pacote, exceto no quadro ethernet (a carga útil). Na maioria dos casos, essa decisão é baseada apenas no endereço MAC de destino.

Um switch possui um MAC para poder se comunicar com outros switches e dispositivos mais avançados. Um switch é um hub inteligente.

3. Roteador

Um roteador irá:

• Descarte tudo o que não é um pacote IP.
• Tome decisões sobre o que fazer com o pacote com base no cabeçalho do pacote IP, mas ele não se importa com os dados no pacote IP. Na maioria dos casos, essa decisão é baseada apenas no endereço de destino

Um roteador possui um IP para cada porta, para que ele possa se comunicar com outros roteadores e dispositivos mais avançados. Como esses pacotes IP estão em pacotes Ethernet, também terão endereços MAC.

Um roteador é um switch inteligente.

4. Placa de rede de um computador

É como um switch com 2 portas em que 1 porta (virtual) está conectada com um cabo e 1 porta está conectada ao sistema operacional do computador.

Ele tem um MAC, mas ao contrário do que você pensa que não tem IP.

5. Firewall

Um firewall se preocupa com tudo.

Um firewall é um roteador inteligente e possui um MAC e IP.

6. Sistema operacional de um computador

É como um firewall:

• Isso não olha para os dados em um pacote TCP / UDP / ICMP, mas olha para o cabeçalho desses pacotes
• Onde uma porta virtual está conectada a cada placa de rede. Ele envia / recebe pacotes IP de / para as placas de rede e essas placas criam pacotes Ethernet com os pacotes IP como quadro ou retiram-los de tudo, exceto o quadro.
• Ele também possui portas virtuais conectadas a aplicativos. Existem 1 portas (ICMP) + 2 ^ 16 (TCP) + 2 ^ 16 (UDP).

Possui vários IPs (1 para cada placa de rede), mas nenhum MAC

6. Um cabo

É como um hub com exatamente 2 portas

Não possui um IP ou MAC.

Esta é uma versão simplificada da teoria, eu ignoro muitas coisas (por exemplo, existe o IPv4 e o IPv6). É simplificado, mas deve estar correto o suficiente.

sim

Apenas por diversão: SIM.

Os quadros Ethernet podem ser transmitidos apenas em uma LAN?

Sim, os quadros Ethernet, em sentido estrito, são transmitidos apenas em uma LAN. Em uma WAN, você terá outros formatos.

Na LAN representada na figura abaixo, estou correto ao dizer que os dispositivos não têm endereços IP?

Sim. A linha amarela como muitos comutadores, que, relacionados aos pacotes entre os dois hosts , não possuem endereços IP.

Os comutadores modernos podem obviamente ter um endereço IP próprio para sua própria configuração (ou seja, se oferecerem uma GUI da Web de gerenciamento). Mas comutadores domésticos simples, mesmo que sejam bastante inteligentes (ou seja, se eles não transmitem nenhum e todos os pacotes ethernet em todas as portas, como fizeram na era da pedra da rede), não precisam ter nenhum endereço IP.

Observação sobre comentários: isso é equivalente a dizer que todos os comutadores entre esses hosts fazem parte de uma sub-rede (ou seja, uma máscara de rede IP). É certo que isso é, até certo ponto, uma suposição, pois hoje em dia pode haver switches muito complicados, e algumas pessoas podem até chamar switches de roteadores. Mas ainda; por padrão, eu assumiria que um gráfico rotulado com opções contém opções. Eles podem (de fato, certamente o farão) olhar para o endereço IP para tomar a decisão em qual porta enviar um pacote. Mas eles não introduzem novos endereços IP como parte do caminho que o pacote segue .