REDES DE COMPUTADORES

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1 REDES DE COMPUTADORES Prof. Esp. Fabiano Taguchi BENEFÍCIOS MODELO OSI Menor complexidade; Interfaces padronizadas; Interoperabilidade entre fabricantes Engenharia modular; Tecnologia interoperável. 1

2 MODELO OSI Camada física Modelo OSI 2

3 CAMADA FÍSICA UNIDADE = Bit. FUNÇÃO = Permitir a transmissão de bits pela rede sem preocupação com agrupamento ou significado. Nesta camada não são tratados erros de transmissão. CAMADA FÍSICA Esta camada trata da transmissão de bits através do canal de comunicação, fornecendo características: Mecânicas; Elétricas; Funcionais; Procedurais. 3

4 ELEMENTOS Repetidor Recebe Conforma Amplifica Retransmite Hub Camada de enlace Modelo OSI 4

5 CAMADA DE ENLACE UNIDADE = Quadros. FUNÇÃO = Detectar e corrigir erros que possam vir a ocorrer na camada física, provendo uma comunicação eficiente. A camada de enlace converte uma transmissão não confiável em um canal confiável. SERVIÇOS Enquadramento (Cabeçalho e final); Entrega confiável; Controle de fluxo; Detecção de erros; Correção de erros; Controle de acesso ao meio; 5

6 IMPLEMENTAÇÃO A camada de enlace é implementada por cada um dos nós de uma rede. A implementação ocorre: Placas de rede; Cartão PCMCIA; Cartão (Wi-Fi). PROTOCOLO ARP ADDRESS RESOLUTION PROTOCOL Este protocolo faz a tradução de endereços IP para endereços MAC. Cada nó possui uma tabela ARP, esta tabela possui: TTL (Time to live); IP; MAC. 6

7 ELEMENTOS BRIDGE Filtragem e repasse SWITCH Endereço MAC de destino para encaminhar quadros COMUTADOR X ROTEADOR 7

8 Modelo OSI Exercícios AULA 06 Camada de rede Modelo OSI 8

9 CAMADA DE REDE SERVIÇOS= Datagrama ou circuito virtual FUNÇÃO = Fornece ao nível de transporte uma independência quanto a considerações de chaveamento e roteamento associadas com o estabelecimento e operações de uma conexão. Em redes de difusão a camada de rede costuma ser pequena. Por que? CAMADA DE REDE FUNÇÕES IMPORTANTES: Determinação do caminho Comutação Estabelecimento da chamada 9

10 CAMADA DE REDE DATAGRAMA: Não orientado à conexão; Pacotes não são relacionados; Roteamento é calculado toda vez que for encaminhado. CAMADA DE REDE CIRCUITO VIRTUAL: Orientado à conexão; Primeiro deve ser enviado um pacote para estabelecimento; Pacotes são dependentes quando pertencem a uma conversação. 10

11 CAMADA DE REDE PROTOCOLO ROTEÁVEL Utilizado entre roteadores para permitir que um pacote seja encaminhado de um host para outro. PROTOCOLO DE ROTEAMENTO Utilizado entre os roteadores para montar as tabelas de roteamento. SERVIÇO CAMADA DE REDE Os serviços da camada de rede são suportados em grande parte pelo protocolo IP. Outro serviço utilizado por esta camada é um mecanismo para comunicação de possíveis erros sobre o envio de pacotes, esse mecanismo é realizado pelo protocolo ICMP. IP -> Internet Protocol ICMP -> Internet Control Message Protocol 11

12 SERVIÇO CAMADA DE REDE ROTEAMENTO O processo de roteamento é feito com base em algoritmos, que deve encontrar o melhor caminho entre dois computadores. Toda rede local que possui acesso à Internet existe pelo menos um roteador (gateway padrão). SERVIÇO CAMADA DE REDE ROTEAMENTO 12

13 SERVIÇO CAMADA DE REDE ROUTE PRINT SERVIÇO CAMADA DE REDE ICMP Usado por computadores e roteadores para comunicar informações da camada de rede entre si. O uso mais popular de um ICMP é através do comando PING. Quando o comando PING não consegue alcançar uma máquina na rede, uma mensagem de erro ICMP é retornada. 13

14 PING E TRACEROUTE PING PACKET INTERNET GROPER Possibilita diagnosticar a conectividade em uma rede. Consiste no envio de um datagrama especial (echo request) ao host de destino, que aguarda um datagrama de resposta (echo reply). É possível avaliar a confiabilidade do caminho ao host desejado, verificando atrasos sobre o caminho, e se o host foi encontrado, e se está funcionando. 14

15 ICMP E PING 15

16 TRACEROUTE Utilizado para descobrir as rotas que os pacotes realmente tomarão quando enviados para o seu destino. Camada de transporte Modelo OSI 16

17 CAMADA DE TRANSPORTE FUNÇÃO = Estabelecimento e liberação das conexões, além de detectar e recuperar-se de erros. A camada de transporte oferece uma interface entre os níveis de rede e os níveis independentes dela. CAMADA DE TRANSPORTE O nível de rede não garante que o pacote chegue necessariamente ao seu destino. Como função, esta camada fornece uma comunicação fim-a-fim confiável. Duas funções são importantes: Multiplexação Splitting 17

18 CAMADA DE TRANSPORTE SITUAÇÃO Os pacotes de dados ao chegar em um computador de destino precisam ser entregues corretamente para as aplicações. Se um usuário faz o acesso a um site, os pacotes devem ser exibidos por um navegador Web CAMADA DE TRANSPORTE PORTAS Para que os dados sejam entregues de forma correta à um determinado endereço IP é necessário um outro identificador, a porta. PORTA = Permite identificar o tráfego de dados destinado a uma determinada aplicação. Um servidor aguarda uma requisição de um cliente com portas. 18

19 CAMADA DE TRANSPORTE PORTAS DE 1 A 1023 = Definidas pela IANA, e utilizadas por serviços, como FTP (21), HTTP (80). PORTAS DE 1024 A = Portas registradas, porém sem nenhuma definição específica. PORTAS DE A = Utilizadas por programas clientes de um protocolo, chamadas de portas dinâmicas. CAMADA DE TRANSPORTE DESCRIÇÃO DAS PORTAS DESCRIÇÃO HTTP FTP TELNET SMTP POP3 DNS SNMP TFTP PORTA / PROTOCOLO 80 / TCP 21 / TCP 23 / TCP 25TCP / 587 TCP 110 / TCP 53 / UDP 161 / UDP 69 / UDP 19

20 Camada de sessão Modelo OSI CAMADA DE SESSÃO FUNÇÃO = Permite que usuários de diferentes máquinas estabelecem sessões entre eles. Essa camada oferece o serviço de sincronismo e de controle de tráfego. As sessões podem permitir o tráfego em ambas as direções, sendo uma de cada vez ou mesmo em modo half ou full-duplex. 20

21 CAMADA DE SESSÃO Nesta camada é estabelecida a sessão com o controle de fluxo, determinando se a sessão será: Simplex Half-duplex Full-Duplex CAMADA DE SESSÃO Ponto de sincronização: Marca posicionada ao longo do diálogo entre dois usuários, que oferece uma sincronização da sessão. Usuário deve responder com um aviso de recebimento 21

22 CAMADA DE SESSÃO As aplicações definem como será feita a transmissão dos dados, são usados marcações nos dados transmitidos para situações onde a rede possa falhar. Disponibiliza ainda: Pontos de controle na rede; Escalonamento da rede. Camada de apresentação Modelo OSI 22

23 CAMADA DE APRESENTAÇÃO FUNÇÃO = Assegura que cada um dos pares de uma conexão esteja fazendo uso de uma representação comum para os dados que estão sendo transmitidos. Compressão de textos; Criptografia; Conversão de padrões (arquivos ou redes); Formato de dados; CAMADA DE APRESENTAÇÃO Controle de sintaxe e semântica das informações; Sistema de codificação de máquinas comum a emissor e receptor; Realiza as transformações necessárias nos dados: Tradução / Compressão / Criptografia / Conversão; É onde se inicia ou termina todo o processo. 23

24 CAMADA DE APRESENTAÇÃO Camada de aplicação Modelo OSI 24

25 CAMADA DE APLICAÇÃO FUNÇÃO = Estabelece funções de gerenciamento e mecanismos que servem de suporte à construção de aplicações distribuídas. CAMADA DE APLICAÇÃO São executados nos computadores clientes. As mensagens chegam até a camada de aplicação. EXEMPLOS: Transferências de arquivos Correio eletrônico Consulta a diretórios 25

26 CAMADA DE APLICAÇÃO SERVIÇOS: Sistema de domínio de nomes (DNS); Correio eletrônico (SMTP, POP e IMAP); Compartilhamento de arquivos (FTP); Segurança (PGP); Acesso à informações (HTTP); Endereçamento automático (DHCP). CAMADA DE APLICAÇÃO Esta camada é voltada para o usuário final, pois oferece aos processos de aplicação os meios para usarem o ambiente de comunicação OSI. 26

27 Modelo OSI - Resumo 27

28 MODELO OSI Aplicação Mensagens padronizadas. Apresentação Representação de dados independente da plataforma. Sessão Transporte Rede Enlace de Dados Física Comunicação com controle de estado. Comunicação entre processos. Dispositivo de Rede: Não há Roteamento dos pacotes através de redes diferentes Dispositivo de Rede: Roteador Empacotamento de dados em quadros dentro da rede. Dispositivo de Rede: Ponte, Switch Transmissão de bits através do meio físico. Dispositivo de Rede: Repetidor, Hub 28

29 OSI X ARQUITETURA TCP/IP Exercícios 29

30 EXERCÍCIOS 01 Enumere as camadas do modelo OSI descrevendo sua principal finalidade. 02 O que é um roteador padrão e qual sua função na rede à qual pertence? 03 Qual a função do protocolo ICMP na camada de rede? EXERCÍCIOS 04 Usando o comando traceroute duas vezes para um mesmo endereço IP, explique quais mudanças podem ser vistas nas imagens. 05 Usando o comando route print, indique quais são os comandos de rota para a rede loopback, rota para a máquina, rota para sua rede local e rota para o endereço de broadcast. 30

31 EXERCÍCIOS 06 - Identifique no mínimo duas funções para cada uma das camadas citadas : a) Camada de Transporte b) Camada de Rede c) Camada Apresentação d) Camada de Sessão 31