Redes de Computadores

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1 s de Computadores Prof. Macêdo Firmino Modelo TCP/IP e OSI Macêdo Firmino (IFRN) s de Computadores Setembro de / 19

2 Modelo de Camadas Para que ocorra a transmissão de uma informação entre o transmissor e o receptor se faz necessário uma série de operações (implementados por protocolos). Os protocolos das redes de computadores são organizados em camadas hierárquicas. O objetivo de cada camada é oferecer determinados serviços às camadas superiores, isolando essas camadas dos detalhes de implementação desses recursos. Emissor Receptor Camada x Camada x Camada 3 Protocolo da camada 3 Camada 3 Interface entre as camadas 2 e 3 Camada 2 Protocolo da camada 2 Camada 2 Interface entre as camadas 2 e 3 Interface entre as camadas 1 e 2 Camada 1 Protocolo da camada 1 Camada 1 Interface entre as camadas 1 e 2 Meio Físico Macêdo Firmino (IFRN) s de Computadores Setembro de / 19

3 Modelo de Camadas Para entendermos a comunicação em camadas considere dois amigos que freqüentemente utilizam os Correios para trocar correspondências. Emissora Receptor Escreve a carta, coloca num envelope, escreve o endereço e coloca na caixa de correio Camada superior O receptor pega o envelope na caixa de correio, abre e lê a carta A carta é recolhida por um carteiro que a entrega no posto mais próximo Camada intermediária A carta é classificada e enviada ao receptor A carta é classificada pelo correio, é acionado algum tipo de transporte para levar a carta ao destino Camada inferior A carta é entregue ao posto local dos correios pelo agente de transporte Macêdo Firmino (IFRN) s de Computadores Setembro de / 19

4 Modelo de Camadas da Internet (TCP/IP) Este modelo é composto por cinco camadas ordenadas: física (camada 1), enlace de dados (camada 2), rede (camada 3), transporte (camada 4) e aplicação (camada 5). A camada de rede também é chamada de inter-redes e alguns autores juntam a camada física e a camada de enlace em uma única camada, chamada host/rede; A B de dados de dados Meio Físico Macêdo Firmino (IFRN) s de Computadores Setembro de / 19

5 Modelo de Camadas da Internet (TCP/IP) Na camada física, a comunicação acontece diretamente, o dispositivo A envia uma cadeia de bits (pacote) ao dispositivo B; Nas camadas mais altas, a comunicação deve acontecer entre camadas, de cima para baixo no dispositivo A e na ordem inversa no dispositivo B; A B Cab M T 1 Cab M T 1 Cab E M CDE 1 de dados de dados Cab E M CDE Meio Físico Macêdo Firmino (IFRN) s de Computadores Setembro de / 19

6 Modelo de Camadas da Internet (TCP/IP) Cada camada no lado A adiciona sua própria informação à mensagem recebida da camada logo acima e transfere todo o pacote para a camada imediatamente abaixo. Na máquina receptora (dispositivo B), a mensagem é desempacotada camada por camada, onde cada processo recebe, processa e remove apenas os dados destinados a ela; A B Cab M T 1 Cab M T 1 Cab E M CDE 1 de dados de dados Cab E M CDE Meio Físico Macêdo Firmino (IFRN) s de Computadores Setembro de / 19

7 Modelo de Camadas da Internet (TCP/IP) Com estes dados a camada realizam as decisões necessárias; Após processar os dados a camada passa o restante do pacote para a camada superior. A B Cab M T 1 Cab M T 1 Cab E M CDE 1 de dados de dados Cab E M CDE Meio Físico Macêdo Firmino (IFRN) s de Computadores Setembro de / 19

8 Camada Funções: Características físicas (mecânicas e elétricas) das interfaces e dos meios. Define quais os tipos de meio de transmissão devem ser utilizados (cabo par trançado, fibra óptica, cabo coaxial, etc.). Quantos pinos o conector de rede terá e qual será a finalidade de cada pino; Representação dos dados: define a codificação dos dados em sinais (elétricos ou ópticos); Taxa de transferência dos dados: corresponde ao número de bits por segundo, isto é, define o tempo de duração de um bit no meio; Sincronização dos bits: os relógios do transmissor e do receptor devem estar sincronizados. Macêdo Firmino (IFRN) s de Computadores Setembro de / 19

9 Camada de de Dados Funções: Enquadramento: divide a cadeia de bits recebidos em unidades denominados quadros ou frames. Endereçamento físico: adiciona um cabeçalho a cada quadro para definir o transmissor e o receptor local do quadro específico; Controle de fluxo: para evitar que o transmissor envie uma quantidade de dados maior do que o receptor pode processar; Controle de erro: é adicionado num campo no final do quadro com a finalidade de propor confiabilidade aos dados recebidos, através de um mecanismo de detecção, perdas e retransmissão de quadros; Controle de acesso: se existirem muitos computadores e todos desejarem enviar os dados ao mesmo tempo. Macêdo Firmino (IFRN) s de Computadores Setembro de / 19

10 Camada de Funções: Endereçamento lógico: adiciona ao pacote o endereço lógico do dispositivo que envia e do dispositivo que recebe. Roteamento: determinar a maneira como os pacotes são roteados da origem até o destino; Qualidade do serviço fornecido (retardo, tempo de trânsito, instabilidade etc.). Macêdo Firmino (IFRN) s de Computadores Setembro de / 19

11 Camada de Funções: Endereçamento de portas: computadores rodam muitos processos (programas) ao mesmo tempo. Um cabeçalho deve incluir um tipo de endereçamento que especifique o processo que esta utilizando os recursos da rede; Segmentação e reagrupamento de pacotes: geralmente uma mensagem é dividida em vários segmentos de tamanhos variáveis, onde cada segmento contém um número de identificação. Com este número é possivel o receptor remontar, identificar e/ou substituir pacotes extraviados; Macêdo Firmino (IFRN) s de Computadores Setembro de / 19

12 Camada de - Cont. Controle do enlace: o serviço pode ser orientado a conexão ou sem conexão. Um transporte sem conexão trata cada segmento como um pacote independente. Um transporte orientado à conexão estabelece uma conexão com a camada de transporte da máquina de destino antes de iniciar a entrega dos pacotes. Após o término da transferência dos dados a conexão é finalizada; Controle de fluxo: realiza um controle de fluxo fim a fim; Controle de erros: realiza um controle de erro fim a fim. Assegura que toda a mensagem chegue ao destino final livre de erros. A correção de erros normalmente se faz através de um pedido de retransmissão. Macêdo Firmino (IFRN) s de Computadores Setembro de / 19

13 Camada de Função: Permitir ao usuário final o acesso aos recursos da rede; Provê interfaces e suporta serviços, tais como: Serviço de correio eletrônico (SMTP); Acesso e transferência de arquivos (FTP); Terminal remoto (Telnet); Acesso à World Wide Web (HTTP). Macêdo Firmino (IFRN) s de Computadores Setembro de / 19

14 Protocolos da pilha TCP/IP Camada Protocolos Ethernet, (Wi-Fi), HDLC, PPP, Frame relay e outros IP, ARP, RARP, ICMP e IGMP TCP, UDP e SCTP HTTP, SMTP, FTP, SNMP, POP3, IMAP, DNS e outros Macêdo Firmino (IFRN) s de Computadores Setembro de / 19

15 Modelo OSI Modelo OSI O modelo OSI é formado por sete camadas distintas, porém relacionadas entre si, cada uma das quais definido uma parte do processo de transferência de informação através de uma rede; Todo mundo acreditava que o modelo OSI se tornaria o padrão final para comunicação de dados. Entretanto, na realidade, isso não aconteceu. O conjunto de protocolo TCP/IP (que foi desenvolvido antes do modelo OSI) acabou se tornando a arquitetura comercial predominante, pois ele foi usado e testado de forma intensiva na Internet. O modelo OSI jamais foi totalmente implementado; Desta forma, este modelo passou a servir como um modelo teórico (ou de referência) para a implementação de novas arquiteturas de rede; Macêdo Firmino (IFRN) s de Computadores Setembro de / 19

16 Modelo OSI Modelo OSI O modelo OSI define duas camadas extras: camada de sessão e camada de apresentação; As demais camadas apresentam as mesmas funções apresetadas anteriormente. Apresentação Sessão de dados Macêdo Firmino (IFRN) s de Computadores Setembro de / 19

17 Modelo OSI Camada de Sessão Função: Controle de diálogo: determina quem deve transmitir em cada momento; Gerenciamento de token: impedir que as duas partes tentem executar uma operação crítica ao mesmo tempo; Sincronização: realizar uma verificação periódica de transmissões longas. Esta verificação permite que retransmissão continuem a partir do ponto em que estavam ao ocorrer uma falha. Macêdo Firmino (IFRN) s de Computadores Setembro de / 19

18 Modelo OSI Camada de Apresentação Função: Tradução: no transmissor esta camada converte a informação expressa no seu formato próprio numa informação em um formato universal. A camada de apresentação no receptor converte a informação nesse formato universal para o formato adequado ao receptor; Criptografia: possibilita ao transmissor converter a informação original para outra codificação e enviar a mensagem codificada através da rede. Quando a mensagem chegar ao receptor ele deve passar por um processo de decifragem; Compressão: necessário para reduzir a quantidade de bits contida na informação. Macêdo Firmino (IFRN) s de Computadores Setembro de / 19

19 Modelo OSI Questões 1 Quais são os motivos para a utilização do modelo de camadas no projeto de uma arquitetura de rede? 2 Quais são as camadas do modelo TCP/IP? Como funciona a comunicação entre as camadas e entre os diferentes dispositivos? Qual o papel do cabeçalho nesses processos? 3 Quais são as funções de cada uma das cinco camadas TCP/IP? 4 Quais são as camadas do modelo OSI? Quais são as camadas presentes no modelo OSI que não estão presentes no modelo TCP/IP? Qual a função destas camadas? 5 Apresente ao menos dois protocolos utilizados em cada camada do modelo da Internet. Macêdo Firmino (IFRN) s de Computadores Setembro de / 19

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