Sistemas Multimédia. Arquitectura Protocolar Simples Modelo OSI TCP/IP. Francisco Maia Redes e Comunicações

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1 Sistemas Multimédia Arquitectura Protocolar Simples Modelo OSI TCP/IP Redes e Comunicações Francisco Maia

2 Já estudado... Motivação Breve História Conceitos Básicos Tipos de Redes Componentes de uma rede 2

3 Ainda vamos estudar... Aula 11 (Hoje) Modelo de referência OSI Pilha TCP/IP Aula 12 (4 de Maio) Pilha TCP/IP Aula 13 (18 de Maio) Montagem de rede informática simples Aula 14 (25 de Maio) Continuação do exercício de montagem de uma rede informática simples 3

4 Protocolo Protocolo de comunicação é um acordo que especifica o formato e o significado das mensagens a trocar numa rede Aplicações informáticas que utilizam a rede não interagem directamente com o hardware Recorrem a programas que implementam complexos protocolos de comunicação Exemplos IEEE Conjuntos de protocolos para tecnologias wireless SMTP Protocolo que regula as comunicações de correio electrónico 4

5 Elementos Fundamentais de um Protocolo Sintaxe - Especificação da estrutura e funcionamento Formato dos dados Níveis de sinal 1 = 5V 0 = 2,5V Semântica - Significado de cada elemento Informação de controlo Início dos quadros Fim de transmissões Resolução de erros Temporização Adaptação de velocidade Sequência 5

6 Principais Protocolos Conjunto TCP/IP (Transmission Control Protocol / Internet Protocol) Base de funcionamento das redes locais comuns actuais e da Internet HTTP (HyperText Transfer Protocol) Método de transferir páginas web (HTML) na Internet Porto: 80 (TCP) SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) Protocolo de comunicação de Porto: 25 (TCP) POP3 (Post Office Protocol) / IMAP (Internet Message Access Protocol) Recepção de correio electrónico para uma máquina cliente Webmail não é um protocolo!!! Porto POP3: 110/995 (TCP) Porto IMAP: 143/993 (TCP) 6

7 Principais Protocolos SSL (Secure Sockets Layer) Encriptação de informação em circulação numa rede SMB (Server Message Block) / CIFS (Common Internet File System) Rege as comunicações entre máquinas Windows Partilha de ficheiros e impressoras Porto: 445 (TCP) SSH (Secure Shell) Acesso remoto a servidores *nix Transferência de ficheiros Criação de túneis seguros Porto: 22 (TCP) MSNP (MSN Messenger Protocol) Protocolo utilizado pelo Instant Messenger da Microsoft Versão actual: MSNP18 Porto: 1863 (TCP) 7

8 Principais Protocolos IPP (Internet Printing Protocol) Impressão de documentos em rede ou sobre a Internet Muito utilizado no mundo *nix Funciona sobre HTTP CUPS é adquirido pela Apple em 2007 Porto: 631 (TCP) DNS (Domain Name System) Resolução de nomes em endereços IP e vice-versa Facilita a utilização das redes de computadores, permitindo a utilização de nomes mais amigáveis para o ser humano Porto: 53 (UDP e TCP) DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) Auto-configuração de rede de nós com base em informação enviada por um servidor Porto: 67 e 68 (UDP) IRC (Internet Relay Chat) 8 Comunicação instântanea com múltiplos utilizadores Porto: 6667 (TCP)

9 Aplicação em Rede Aplicação com capacidade para comunicar com outros nós de uma rede local ou de uma rede estrangeira Existe uma tendência para que todas as aplicações tenham capacidade para comunicação em rede em algum sentido É comum que qualquer aplicação consiga imprimir numa impressora remota instalada na rede Os processadores de texto actuais já conseguem enviar os documentos em edição directamente por Muitos jogos possuem a opção de jogar com outros jogadores ligados à rede Exemplos Browser Cliente de Software de messaging Jogos on-line 9

10 Topologia Exemplo 10

11 Sistemas Multimédia Arquitectura Protocolar Simplificada 11

12 Arquitectura Protocolar Simplificada A tarefa de comunicação é decomposta em módulos Cada módulo é responsável por uma componente concreta da tarefa A tarefa de transferência de ficheiros, por exemplo, poderia utilizar três módulos: Aplicação de transferência de ficheiros Módulo do serviço de comunicação Módulo de acesso à rede 12

13 Protocolos numa arquitectura simplificada 13

14 Analogia 14

15 Arquitecturas Protocolares Normalizadas São necessárias para que os dispositivos comuniquem Possibilitam que os fabricantes coloquem mais produtos no mercado Os clientes preferem produtos normalizados Normas mais importantes: Modelo de referência OSI (Open Systems Interconnection) Nunca atingiu os objectivos propostos inicialmente (1977) Pilha protocolar TCP/IP Mais amplamente utilizada Solução proprietária SNA (Systems Network Architecture), da IBM 15

16 Sistemas Multimédia Modelo OSI 16

17 OSI Open Systems Interconnection Desenvolvido pela ISO (International Standards Organization) O modelo OSI permitiu estabelecer uma referência para o desenvolvimento de equipamentos por parte dos diversos fabricantes O modelo OSI é uma construção genérica e abstracta Não implementa nenhum protocolo concreto Modelo estabelece conceitos base importante Apesar de antigo, ainda é utilizado para descrever protocolos recentes Dividido em sete camadas Sistema teórico proposto demasiado tarde! Ainda assim, é base fundamental para outros procotocolos 17

18 O modelo OSI Modelo estratificado Cada camada desempenha um subconjunto das tarefas de comunicações requeridas Cada camada confia à camada imediatamente inferior o desempenho de tarefas mais primitivas Cada camada fornece serviços à camada imediatamente superior As alterações numa camada não devem requerer alterações nas outras 18

19 As Camadas OSI Aplicação (7): fornece acesso ao ambiente OSI e serviços de informação distribuídos Apresentação (6): garante a independência dos processos de aplicação relativamente à representação dos dados (sintaxe) inteiros, unidades Sessão (5): fornece a estrutura de controlo para comunicação entre aplicações; estabelece, gere e termina ligações lógicas (sessões) entre aplicações colaborativas Transporte (4): garante a transferência de dados fiável e transparente entre dispositivos terminais; desempenha as funções de recuperação de erros e de controlo de fluxo entre extremos 19

20 As Camadas OSI Rede (3): garante a independência das camadas superiores relativamente às tecnologias de transmissão e comutação de dados utilizadas para ligar sistemas; responsável pelo estabelecimento, manutenção e terminação de ligações lógicas Ligação de Dados (2):garante a fiabilidade da transferência de dados através da ligação física; envia blocos de dados (quadros) com a sincronização, controlo de erros e controlo de fluxo necessários Física (1): diz respeito à transmissão de um fluxo não estruturado de bits através do meio físico; trata das características mecânicas, eléctricas, funcionais e procedimentais para acesso ao meio físico 20

21 PDUs na arquitectura OSI - encapsulamento 21

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