TELECOMUNICAÇÕES Prof. Ricardo Rodrigues Barcelar

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1 - Aula 0 - REVISÃO DE REDES DE COMPUTADORES 1. INTRODUÇÃO Esta é uma revisão que visa trazer a tona alguns conceitos vistos na disciplina de Redes de Computadores vistos no semestre passado. 2. REVISÃO DE REDES DE COMPUTADORES Para a perfeita compreensão das redes de computadores é necessário relembrar e compreender conceitos fundamentais de redes de computadores Requisitos da comunicação Os complexos sistemas de comunicação de dados não usam um único protocolo para tratar de todas as tarefas de transmissão. Ao contrário, requerem uma pilha de protocolos cooperativos, algumas vezes chamados de família de protocolos ou mesmo pilha de protocolos. Para exemplificar toda essa idéia de comunicação em vários níveis, vamos lembrar a analogia dos dois filósofos, conforme figura 1. Cada protocolo envolvido no processo é totalmente independente dos demais, desde que as interfaces não sejam alteradas Aplicações para redes de computadores Para utilizar a infraestrutura física de uma rede é necessário que os computadores tenham aplicações que transmitem e recebem mensagens, onde uma mensagem é constituída por um grupo de bytes que tenham algum significado CLIENTE/SERVIDOR (CS) A filosofia de desenvolvimento de aplicações, na qual a aplicação é constituída de duas partes: o Cliente e o Servidor. O Cliente solicita algum serviço e o Servidor atende a solicitação. 1

2 Figura 1 - Dois filósofos Cada parte pode estar sendo executada em um sistema diferente, isto é, o cliente pode estar no Windows XP e o Servidor pode estar executando em um servidor Linux Debian. São exemplos de aplicações cliente-servidor: - www - Telnet - FTP - SSH Figura 2 Cliente/Servidor Aplicações Cliente/Servidor utilizam funções que estão disponíveis em bibliotecas que acompanham o TCP/IP. As mais utilizadas são open, send, recv, close; As bibliotecas fornecem transparência de acesso à rede. Dessa forma, o programador não precisa conhecer como a rede está estruturada para desenvolver a aplicação. 2

3 2.3. Topologia de Rede A topologia de uma rede de comunicação refere-se à forma como os enlaces físicos (cabos) existentes e os nós de uma rede (computadores) estão organizados, determinando caminhos físicos existentes e utilizáveis entre quaisquer pares de estações conectadas a essa rede. As topologias de rede mais conhecidas são: - Estrela - Anel - Barramento - Mista 2.4. Transmissão da informação pelo meio físico A transmissão da informação pode dar-se, principalmente, de duas formas: - Difusão - Ponto-a-ponto O primeiro, Links de difusão têm apenas um canal de comunicação compartilhado por todas as máquinas da rede, onde são transferidos pacotes de um computador para outro ou de um computador para todos. Cada pacote deve ter um endereço que identificará para qual máquina é a mensagem dentro da rede na qual ela está inserida. Existe ainda a possibilidade de haver a difusão para todas as máquinas. Isto se dá com a utilização de um código especial o campo de endereço. Quando um pacote com esse código é transmitido, ele é recebido e processado por todas as máquinas da rede. Esse modo de operação é chamado de difusão ou broadcasting. Alguns sistemas também permitem a transmissão para um subconjunto das máquinas, o que se conhece como multidifusão ou multicasting. Em contraste, o segundo tipo, as redes ponto-a-ponto consistem em muitas conexões entre pares de máquinas individuais. Para ir da origem ao destino, um pacote muitas vezes tem que visitar várias máquinas intermediárias ou fazer várias rotas com tamanhos diferentes. Como regra geral (embora existam exceções), redes menores tendem a usar difusão, enquanto redes maiores em geral são redes ponto-a-ponto. Exemplo: A transmissão ponto a ponto com um transmissor e um receptor, chamada de unicasting Classificação da Comunicação segundo a direção da transmissão A forma de utilização do meio físico que conecta as estações da origem a seguinte classificação sobre a comunicação no enlace. - Simplex: A informação vai apenas para um sentido. Ex.: Rádio. - Half-Duplex: Transmite nos dois sentidos em tempos diferentes. Ex.: Rádio amador. - Full-Duplex: Transmite e recebe ao mesmo tempo. Ex.: Telefone 3

4 2.6. Modelo de referencia OSI Modelo surgido em 1983 é atualmente o modelo de referencia no estudo de Redes de Computadores. É um modelo abstrato de redes, não existem redes implementadas exatamente segundo modelo de sete camadas, uma vez que as redes não necessitam implementar todas as camadas. No RM OSI não há o detalhamento de serviços. Figura 3 Arquitetura baseada no Modelo de Referência OSI CONCEITOS FUNDAMENTAIS DO RM OSI - É estruturado em camadas hierárquicas; - Cada camada presta serviços para camada superior. Dessa forma cada camada usa serviços da camada inferior; - As camadas de mesmo nível comunicam-se ; - Uma determinada camada apenas toma conhecimento da camada inferior; - Interação entre camadas feita através de serviços; - Existe certa divisão de tarefas entre as camadas; - É de fácil abstração. 4

5 Figura 4 - Estrutura Funcional No RM OSI, assim como nos modelos derivados deste, a informação ao passar por cada camada sobre um processo de empacotamento, conforme ilustrado na figura abaixo: Figura 5 - Processo de empacotamento 2.7. Modelo de Referência TCP/IP Diferente do RM OSI, este é formado por quatro camadas. 5

6 Figura 6 - Comparativo do RM OSI com o RM TCP Observe que a camada Internet do RM TCP/IP está em um nível menor que do correspondente no RM OSI. Isto implica que a camada de Internet realiza funções extras, como a entrega local de mensagens dentro da mesma rede. Neste caso o IP só trata da entrega e a decisão de roteamento quando a origem e o destino da mensagem estão situados em redes distintas. De modo semelhante o RM TCP/IP combina os aspectos das camadas de apresentação e de sessão dentro da sua camada de aplicação. Os protocolos do RM TCP/IP são os padrões em torno dos quais a Internet se desenvolveu, portanto este modelo de referência ganha credibilidade apenas por causa dos seus protocolos. Ao contrário, geralmente as redes não são desenvolvidas de acordo com o RM OSI, embora este seja usado como um guia. 6