Arquitetura. Padronização - Vantagens. Redes. Organizações Internacionais de Padronização

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1 rquitetura s rquitetura de Protocolos Conjunto de convenções para interconexão de equipamentos Há algum tempo os grandes fabricantes desenvolveram soluções proprietárias para a interconexão de seus equipamentos IM - System Network rchitecture (SN) DC - Digital Network rchitecture (DN) Necessidade de interconexão dessas soluções proprietárias 1 Prof. Sérgio Colcher colcher@inf.puc-rio.br 2 Padronização - Vantagens Preservação de investimentos Segurança de continuidade Segurança de integração com tecnologias emergentes Maior número de fabricantes maior competitividade menor preço maior qualidade ISO (International Organization for Standardization) ISO/IC Joint Technical Committees 1 (JTC 1) on Information Technology epresentações Nacionais NSI (merican National Standards Institute) NT (ssociação rasileira de Normas Técnicas) Organizações Internacionais de Padronização 3 4

2 ITU (International Telecommunications Union) responsável pela coordenação, desenvolvimento, regulamentação e padronização das telecomunicações, assim como organização de eventos regionais e mundiais Dividido em três setores ITU- - adiocommunication Sector ITU-T - Telecommunication Standardization Sector ITU-D - Telecommunication Development Sector Organizações Internacionais de Padronização Organizações Internacionais de Padronização I (Institute of lectrical and letronic ngineers) 5 7 IT (Internet ngineering Task orce) esponsável pela publicação das Cs (equest for Comments) para Internet orums bertos Modelo de eferência rquitetura I 802 rquitetura TCP/IP (Internet - IT) rquiteturas 8 9

3 Modelo de eferência Modelo de eferência ISO 7498 eference Model for Open Systems Interconnection M-/ISO Necessidade de padrões para interconexão de sistemas heterogêneos Modelo de referência para interconexão aberta de sistemas Definição da estrutura básica para o desenvolvimento coordenado de padrões rquitetura em Níveis (ou Camadas) Modelo de eferência Princípio do Dividir para Conquistar acilidade de modificação e validação Projetar uma rede como um conjunto hierárquico de camadas Cada nível utiliza os serviços oferecidos pelo nível imediatamente inferior para implementar e oferecer os seus serviços ao nível imediatamente superior O projeto de um nível está restrito a um contexto específico e supõe que os problemas fora deste contexto já estejam devidamente resolvidos Camada n... Camada 3 Camada 2 Camada 1 O modelo de referência concentra-se apenas na questão de interconexão de sistemas transferência de informação (transmissão) interoperabilidade (ex. representação de dados, integridade, segurança, etc.) O modelo de referência não especifica implementação, tecnologia, interconexão de sistemas particulares 12 13

4 Modelo de eferência strutura em camadas permite o desenvolvimento simultâneo e independente de padrões Interfaces bem definidas permitem que mudanças no padrão que define uma camada não afetem as demais O M- é complementado com padrões que especificam o protocolo e o serviço de cada camada Serviços Um serviço representa um conjunto de funções oferecidas a um usuário por um fornecedor, acessadas através de um SP ornecedores e s de Serviços ornecedores e s de Serviços (N)-service user (N)-service user (N)-service user (N)-service user (N)-service access point (N)-service access point (N)-service entity (N)-service protocol specification (N)-service entity (N-1)-service access point (N-1)-service provider (N)-service provider 16 17

5 Níveis, Protocolos e Interfaces Camadas do Modelo Interface n-1/n Sistema Nível n Protocolo de Nível n Sistema Nível n Protocolo de Nível n-1 Nível n-1 Nível n Interface n-1/n Camada 7 Camada 6 Camada 5 Interface 3/4 Interface 2/3 Interface 1/2 Protocolo de Nível 4 Nível 4 Nível 4 Protocolo de Nível 3 Nível 3 Nível 3 Protocolo de Nível 2 Nível 2 Nível 2 Protocolo de Nível 1 Nível 1 Nível 1 Interface 3/4 Interface 2/3 Interface 1/2 Camada 4 Camada 3 Camada 2 Camada Unidades de Informação Dados Dados eceptor PCI (N) SDU Dados Dados Dados Dados (N) PDU S Dados S Dados Camada N Camada N-1 T S Dados T S Dados T S Dados T S Dados T S Dados T S Dados PCI (N-1) PDU (N-1) SDU SDU: Service Data Unit PCI: Protocol Control Information PDU: Protocol Data Unit T S Dados T S Dados 20 21

6 Nível PDU do Nível de Dados Dados Dados S Dados T S Dados T S Dados PDU do Nível de SDU do Nível de SDU do Nível de Dados Dados Dados S Dados T S Dados T S Dados eceptor Transmissão de bits através de um canal de comunicação Características do meio físico e da transmissão do sinal Características mecânicas Características elétricas Características funcionais Características procedurais T S Dados T S Dados T S Dados T S Dados Nível de Nível de Detecta e opcionalmente corrige erros que por ventura ocorram no nível físico Transmissão e recepção de quadros (delimitação) Controle de fluxo oteamento ncaminhamento 24 25

7 Nível de Nível de ornece uma comunicação fim-afim Detecção de erros fim-a-fim Controle de fluxo fim-a-fim (opcional) recuperação de erros fim-a-fim (opcional) Segmentação e remontagem de mensagens Host comunicação fim-a-fim Host Nível de Nível de Controle de Diálogo Pontos de sincronização ecuperação da sessão em caso de falhas Controle de tividade grupamento lógico de diálogos Cada atividade corresponde a uma tarefa que pode ser interrompida e posteriormente retomada Permite a interoperabilidade de sistemas heterogêneos Coordena a conversão de dados e suas representações Tradução de códigos Compactação de Dados Criptografia 28 29

8 Nível de Oferece serviços aos processos de aplicação: Serviços de diretório. plicações specíficas Transferência de arquivos Correio eletrônico... S S S S S S

9 S S S S S S S S S

10 S 1 S S 1 S S 2 1 S S S

11 S 3 1 S 2 S S S S Dados 44 45

12 Dados Dados S Dados T S Dados 48 49

13 T S Dados T S Dados T S Dados T S Dados 52 53

14 T S Dados T S Dados T S Dados T S Dados 56 57

15 T S Dados T S Dados T S Dados T S Dados 60 61

16 eceptor eceptor T S Dados T S Dados eceptor eceptor T S Dados T S Dados 64 65

17 eceptor eceptor T S Dados T S Dados eceptor eceptor S Dados T S Dados 68 69

18 eceptor eceptor Dados Dados Dados eceptor Orientado a conexão Não orientado a conexão Modos de Comunicação 72 73

19 CICUITO VITUL Orientado a Conexão Confiável Garante ntrega Ordenada DTGM Serviços Não Orientado a Conexão Não Confiável Não Garante ntrega Ordenada ases Comunicação orientada a conexão stabelecimento da conexão Transmissão da Informação ncerramento da conexão Negociação dos parâmetros e opções que governam a transmissão Identificador da conexão (redução do overhead de endereçamento) elacionamento lógico entre as unidades de informação seqüenciação controle de fluxo Comunicação não orientada a conexão Transmissão de uma única unidade de dados Toda informação necessária é enviada junto com a unidade de dados rquitetura I

20 rquitetura I x I I - Institute of lectrical and lectronic ngineers Conjunto de Padrões para s Locais rquitetura rquitetura I LLC MC Camada ísica Camada de Controle de cesso ao Meio Logical Link Control (LLC) Medium ccess Control (MC) Physical Layer (PHY) stabelecimento, manutencão e liberação de conexões físicas transmissão de bits através de um meio físico Cabo coaxial Par trançado ibra ótica Método de codificação Taxa de Transmissão Logical Link Control (LLC) Medium ccess Control (MC) Physical Layer (PHY) Organização do acesso ao meio físico compartilhado arra nel Wireless Técnicas CSM-CD (802.3) Token us (802.4) Token ing (802.5) DQD (802.6) etc 80 81

21 Camada de Controle de Lógico Padrões I 802.X Logical Link Control (LLC) Medium ccess Control (MC) Physical Layer (PHY) Independência da camada MC LSPs Multiplexação Controle de erros e de fluxo Tipos de Operação Classes de Procedimento elacionamento entre os Padrões 802 LLC MC e PHY rquitetura TCP/IP (Internet) rquitetura TCP/IP (Internet) Desenvolvido pelo Departamento de Defesa mericano (DP) Padrão de fato volução da PNT Começo do projeto no início dos anos 70 rquitetura baseada no conceito de inter-redes 84 85

22 Conceito de Inter-redes Por que inter-redes? H H s redes são entidades independentes que se adequam aos interesses de grupos específicos H 1 Inter-rede G G 2 H Internet é um exemplo de inter-rede que interliga várias redes espalhadas pelos cinco continentes G 3 H 4 G G 5 H H H rquiteturas de Protocolos Internet Protocol (IP) rquitetura rquitetura I rquitetura Internet squema de roteamento entre redes ndereços IP únicos designados por uma autoridade central (IN - Internet ssigned Numbers oard) Interconexão e roteamento através de Gateways (chamados oteadores) LLC MC Inter-rede Sub-rede Inter-rede Sub- oteamento baseado no endereço da rede e não do host strutura interna das sub-redes é transparente Serviço sem conexão 88 89

23 Transmission Control Protocol (TCP) User Datagram Protocol (UDP) Serviço confiável orientado à conexão (Circuito Virtual) Seqüenciação Detecção e correção de erros fim-a-fim Serviço sem conexão não confiável Multiplexação Inter-rede Sliding Window Inter-rede Ponto terminal = (stação, Porta) Sub- Conexão identificada por um par de pontos terminais Sub Nós Intermediários na rquitetura TCP/IP Inter-rede Sub- Serviços utilizando TCP Telnet TP SMTP HTTP Serviços utilizando UDP NS SNMP Host Inter-rede Sub- Datagrama idêntico Quadro idêntico ísica 1 Mensagem idêntica Pacote idêntico oteador Sub- Inter-rede Sub- Datagrama idêntico Quadro idêntico ísica 2 Host Inter-rede Sub

24 rquiteturas de Protocolos rquitetura rquitetura I LLC MC rquitetura Internet Inter-rede Sub-rede 94