Curso Técnico em Informática Redes TCP/IP 2 o Módulo. Prof. Cristiano da Silveira Colombo

Transcrição

1 Curso Técnico em Informática Redes TCP/IP 2 o Módulo Prof. Cristiano da Silveira Colombo

2 Objetivos da Aula Apresentar os conceitos de tecnologias e padrões de redes de computadores.

3 Agenda da Aula Padronização de Redes. Tipos de Padrão. ISO e o Modelo OSI. Como o Modelo OSI funciona?

4 Padronização de Redes

5 Padronização de Redes Durante os anos 80 e início dos anos 90, as redes cresceram em taxas impressionantes. Isso aconteceu graças ao desenvolvimento de padrões que demonstraram aos usuários as vantagens do investimento em computadores e equipamentos de comunicação.

6 Padronização de Redes O problema As redes foram se desenvolvendo e crescendo e os usuários precisavam de interoperabilidade dos sistemas proprietários que haviam adquirido. Esta demanda levou os fabricantes de computadores e de outros equipamentos de alta tecnologia a focarem não apenas no preço de seus sistemas, mas também na habilidade destes em se conectarem e comunicar com sistemas similares.

7 Padronização de Redes A solução Os padrões foram criados como um método para interconectar sistemas de diferentes proprietários, permitindo assim que esses equipamentos se comunicassem uns com os outros. A interoperabilidade sem padrões era suportada por máquinas chamadas de gateways. Tais equipamentos realizavam a conversão dos protocolos proprietários dos diferentes computadores, permitindo a troca de informações.

8 Padronização de Redes A solução Figura 1: Interoperabilidade sem padrões.

9 Dúvidas?!

10 A Padronização

11 Tipos de Padrão Existem dois tipos de padrão no mercado: de indústria; de fato.

12 Padronização da Indústria São padrões concebidos e definidos por um fórum de diversos fabricantes. Geralmente são de responsabilidade de organizações como o IEEE, ANSI, ISO ou ITU. Exemplo de padronização industrial: IEEE 802.x.

13 Padronização de Fato Torna-se padrão porque algum produto tem particular dominou o mercado. Começa com um produto proprietário e torna-se um padrão assim que o produto ganha aceitação em uma fatia muito grande do mercado. Exemplo de padronização industrial: Novell Netware.

14 Interoperabilidade com Padrões A difusão dos padrões no mercado permite: Aumentar o mercado para os grandes fabricantes; Fixar nichos de mercado para alguns fabricantes especializados; Diminuir os custos e aumentar a variedade de usuários; Aumentar a compatibilidade dos produtos novos com os antigos; Rápido crescimento da indústria.

15 Interoperabilidade com Padrões (1) O compromentimento com os padrões pode causar desvantagens? Sim, pois: Os comitês podem ficar defasados com as tecnologias mais avançadas; A tecnologia pode ficar congelada e seriamente atrasada.

16 Dúvidas?!

17 ISO e o Modelo OSI

18 Organizações e Padrões Os padrões são criados e definidos por várias organizações. O corpo representante destes padrões é criado por vários grupos ou individualmente com um interesse em comum.

19 Organizações e Padrões (1) Os principais membros dos comitês de padronização são: Representantes dos Fabricantes; Membros das Universidades; Membros de Grupo de Usuários; Representantes dos Órgãos de Governo.

20 Principais Entidades de Padronização Existem muitas entidades de padronização no mundo, na área de redes. As principais são: ISO (International Organization for Standardization); IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers); ANSI (American National Standards Institute); CCITT (Consultative Committee International Telegraph and Telephone).

21 ISO e o Modelo OSI A ISO é a maior organização de padronização do mundo e responsável pelo desenvolvimento de padrões em várias áreas do conhecimento. É formada por diferentes organizações do mundo todo, sendo sua representante americana a ANSI. Esteve envolvida no projeto de padronização de um grupo de protocolos usado nas redes de computadores.

22 ISO e o Modelo OSI (2) Em 1984, a ISO lançou um padrão chamado de Modelo de Referência, também conhecido como Open Systems Interconnection ou Modelo OSI. Este modelo define camadas funcionais que podem ser incorporadas aos sistemas de comunicação que se dizem abertos. Os sistemas abertos podem se comunicar com outros sistemas, mesmo sendo de diferentes fabricantes (compatibilidade).

23 ISO e o Modelo OSI (3) É importante destacar que o Modelo OSI não é por si só uma definição de software para uma rede particular, mas sim uma definição de múltiplas camadas que podem ser implementadas no desenvolvimento de sistemas de comunicação. É baseado em camadas, onde cada camada possui seu papel nos procedimentos e normas criados pelo Modelo OSI (incluindo protocolos e serviços prestados às camadas adjacentes).

24 ISO e o Modelo OSI (4) Uma camada N+1 presta serviços à camada N+2 e usa os serviços da camada N. Assim, cada camada superior faz uso dos recursos disponíveis pela camada inferior.

25 ISO e o Modelo OSI (5) Figura 2: Protocolos e Serviços entre Camadas.

26 ISO e o Modelo OSI (6) O Modelo OSI define, portanto, uma estrutura com 7 camadas hierárquicas: Aplicação; Apresentação; Sessão; Transporte; Rede; Enlace; Física.

27 ISO e o Modelo OSI (7) Figura 3: Modelo OSI e a comunicação entre as camadas adjacentes.

28 Camada 1: Camada Física Relacionada com a transmissão de sinais elétricos. Relaciona aspectos como o meio de transmissão que pode ser elétrico, óptico (fibra óptica) ou sinais de rádio. Tipicamente implementada por hardware e define dispositivos como: transceivers, modems e outros que permitem comunicação estação-estação.

29 Camada 1: Camada Física (2) Os dispositivos em cada estação controlam a geração e detecção de sinais elétricos. O tratamento ou agrupamento de bits não faz parte dessa camada. Ela envia e recebe sinais. Define os componentes mecânicos da rede: conectores (DB9, DB15, RJ45), cabeamento, pinagens, protocolos, tipos de topologia e interfaces.

30 Camada 2: Camada de Enlace Responsável por prover a transferência de dados por meio de uma simples conexão de uma estação para outra. Os endereços físicos (Media Access Control - MAC) são tratados. Ou seja, as estações de comunicam umas com as outras por meio do endereço MAC. Realiza a transmissão de pacotes sobre o circuito físico e garante essa transmissão livre de erros.

31 Camada 3: Camada de Rede É considerada a camada de roteamento do Modelo OSI. Ou seja, encontra a melhor rota/caminho que deve ser seguido pelo pacote para encontrar seu destinatário. Ela mascara o tipo de equipamento e a tecnologia que estão sendo utilizados entre os meios de comunicação.

32 Camada 4: Camada de Transporte Garante o transporte seguro de dados fim a fim e gerencia a transferência de dados de uma aplicação fonte para a aplicação destino. Fragmenta a mensagem e coloca na sequência correta, de modo que o dado seja perfeitamente recuperado na estação destino.

33 Camada 5: Camada de Sessão Esta camada organiza e gerencia dados trocados entre as aplicações e estabelece pontos de sincronização nesse diálogo. Permite um mecanismo de controle da comunicação nó a nó, como capacidades de login e logoff das aplicações.

34 Camada 6: Camada de Apresentação Realiza a codificação e decodificação de dados de acordo com um formato definido pelas aplicações. É responsável pela apresentação das letras no alfabeto padrão em que a máquina trabalha. Pode executar funções extras como a compressão e criptografia dos dados.

35 Camada 7: Camada de Aplicação Permite que os programas possam acessar o sistema de interconexão para a troca de informações. Essa camada esconde a complexidade das camadas inferiores para as aplicações, não se preocupando como os dados são transmitidos de um computador para o outro (transparência).

36 Camadas do Modelo OSI: resumo Camada Física: responsável pela ativação e desativação de conexões físicas, transmissão de dados de serviço e gerenciamento. Camada de Enlace: agrupa bits em frames, sincronização, detecção de erros, controle de fluxo, squencialização do frame, recuperação dos erros de transmissão.

37 Camadas do Modelo OSI: resumo (2) Camada de Rede: as camadas superiores não devem se preocupar com os elementos de roteamento envolvidos no processo (roteadores). Camada de Transporte: garante que os dados chegarão livres de erro e na sequência, sem perdas e sem duplicação (no caso de um protocolo de transporte orientado à conexão).

38 Camadas do Modelo OSI: resumo (3) Camada de Sessão: responsável pela sincronização e controle das diversas sessões que podem ser criadas simultaneamente entre aplicações (origem e destino). Camada de Apresentação: possui diferentes formas de representar os dados.

39 Camadas do Modelo OSI: resumo (4) Camada de Aplicação: gerencia a aplicação estabelecendo e terminando associações, realiza transferências de arquivos, serviços de correio, emulação de terminais e gerenciamento da rede.

40 Dúvidas?!

41 Como o Modelo OSI funciona?

42 Como o Modelo OSI funciona? O Modelo OSI é um conjunto de recomendações que pode ser implementado tanto por software como por hardware. As camadas mais baixas são mais implementadas por hardware do que por software. As camadas superiores são implementadas por software.

43 Como o Modelo OSI funciona? (2) Considere que uma estação A deseje transmitir a mensagem Vamos jogar tênis? para a estação B. Figura 4: O fluxo de dados pelas camadas do Modelo OSI.

44 Como o Modelo OSI funciona? (3) 1 o ) A camada de aplicação solicita o envio da mensagem. Figura 4: O fluxo de dados pelas camadas do Modelo OSI.

45 Como o Modelo OSI funciona? (4) 2 o ) A camada de apresentação trata a mensagem e verifica se existe a necessidade de formatações. Figura 4: O fluxo de dados pelas camadas do Modelo OSI.

46 Como o Modelo OSI funciona? (5) 3 o ) A camada de sessão estabelece uma sessão responsável pela transmissão da mensagem. Figura 4: O fluxo de dados pelas camadas do Modelo OSI.

47 Como o Modelo OSI funciona? (6) 4 o ) A camada de transporte cria os pacotes a serem transmitidos e cria os números de sequência. Figura 4: O fluxo de dados pelas camadas do Modelo OSI.

48 Como o Modelo OSI funciona? (7) 5 o ) A camada de rede vai encontrar o destinatário da mensagem, roteando o pacote até o destino. Figura 4: O fluxo de dados pelas camadas do Modelo OSI.

49 Como o Modelo OSI funciona? (8) 6 o ) A camada de enlace agrupa os pacotes em sequência de bits de acordo com o protocolo. Figura 4: O fluxo de dados pelas camadas do Modelo OSI.

50 Como o Modelo OSI funciona? (9) 7 o ) A camada física faz a conversão dos bits em sinais elétricos e os envia pela interface física. Figura 4: O fluxo de dados pelas camadas do Modelo OSI.

51 Dúvidas?!