PROTOCOLOS DE REDES DE COMPUTADORES

Transcrição

1 DE REDES DE COMPUTADORES

2 Conteúdo a ser estudado Conceito de Redes Conceitos de Protocolos Arquitetura de Camada OSI Arquitetura de Camada TCP/IP Principais protocolos TCP/IP

3 REDES

4

5

6 REDES Redes (Dicionário) Rede são linhas entrelaçadas com nós em todos os seus percursos de forma a segurar, agregar, articular, proteger aquilo que se quer ter acesso de forma contínua e com certa garantia de acesso e permanência, sem limite de espaço e tempo

7 REDES DE COMPUTADORES REDES Uma rede de computadores é um conjunto de dois ou mais dispositivos (também chamados de nós) que usam um conjunto de regras (protocolo) em comum para compartilhar recursos (hardware, troca de mensagens) entre si, através de uma rede.

8 REDES Independente do tamanho e do grau de complexidade, o objetivo básico de uma rede é garantir que todos os recursos disponíveis sejam compartilhados, com segurança e de forma confiável. Para tanto, uma rede de computadores deve possuir regras básicas e mecanismos capazes de garantir o transporte seguro das informações entre os elementos constituintes (nós)

9 REDES BENEFÍCIOS DE UMA REDE

10 REDES FUNÇÕES DE UM COMPUTADOR NA REDE

11 REDES TIPOS DE REDES

12 REDES ESCOPO DE REDES

13 REDES ESCOPO DE REDES LAN - Local Area Network, é o nome que se dá a uma rede de local, e cobrem uma área geográfica reduzida, tipicamente um escritório ou uma empresa. MAN - Metropolitan Area Network. Este escopo liga computadores e utilizadores numa área geográfica maior que a abrangida pela LAN mas menor que a área abrangida pela WAN. Uma MAN normalmente resulta da interligação de várias LANs, cobrindo uma área geográfica de média dimensão, tipicamente um campus ou uma cidade/região. Pode estar inclusive ligada a uma rede WAN; WAN - Wide Area Network, e como o nome indica é uma rede de telecomunicações que abrange uma grande área geográfica. A WAN distingue-se da LAN pelo seu porte e estrutura de telecomunicações.

14 REDES ESTRUTURA DE UMA REDE DE COMPUTADORES Dispositivos Finais (hosts): Desktop; Notebook; Telefone IP; PDA (palmtop); Telefone Celular; Impressora; Câmera, etc. Dispositivos Intermediários: Hub; Switch; Roteadores; repetidor; Access Point; Bridge; Firewall; Modem, etc. Meio físico: Cabo de Cobre; Cabo de Fibra; Ondas de Rádio, etc

15 REDES ESTRUTURA DE UMA REDE DE COMPUTADORES Redes de dados são sistemas compostos de dispositivos finais (hosts), dispositivos intermediários e o meio físico conectando os dispositivos, que fornecem a plataforma para a rede humana transmitir dados através de um protocolo comum.

16

17 O QUE SÃO PROTOCOLOS? Protocolo é o nome dado a um conjunto de regras e procedimentos que devem ser seguidas possibilitando a comunicação de forma estável e funcional. Considerando a comunicação entre duas pessoas, essas regras ou protocolos seriam a própria linguagem: português, inglês, etc. Protocolos definem o formato, a ordem das mensagens enviadas e recebidas pelas entidades da rede, e ações tomadas quando da transmissão ou recepção de mensagens

18 O QUE SÃO PROTOCOLOS?

19 GRUPOS DE PROTOCOLOS Protocolos Abertos: são aqueles que podem ser usados livremente, tanto pela indústria quanto por qualquer outra pessoa, eles não possuem donos específicos e portanto podem ser encontrado em praticamente qualquer sistema. O mais popular de todos, é o TCP/IP, que é o padrão mundial da internet. Protocolos Fechados ou Protocolos Específicos: são desenvolvidos para atuar em ambientes de rede fechadas e só podem ser usados pela empresa desenvolvedora, um exemplo, é o IPX/SPX da Novell, NetBIOS da Microsoft.

20 FUNÇÕES DOS PROTOCOLOS Fragmentação e Remontagem: o protocolo deve fragmentar (quebrar) uma mensagem a ser enviada e reconstruir uma mensagem no seu destino; Encapsular: são as informações adicionais que viajam junto com a mensagem (Endereçar); Conexão: estabelecer a ligação entre dois computadores. Existe a conexão dedicada entre as estações de origem e destino para posteriormente enviar a mensagem, e conexão não dedicada a informação é disponibilizada no meio de enlace independente do caminho o qual ira caminhar para atingir o destino; Ordenar a entrega: se a conexão é do tipo não dedicada os pacotes podem chegar de forma desorganizada, consequentemente o protocolo deverá organizar e reconstruir a informação no destino;4 Controlar o fluxo: é o poder de controlar a taxa de transmissão; Controlar erro: o protocolo deve ter um dispositivo para detectar erros, Controle de endereçamento: identificar o endereço da camada de rede e o endereço físico da máquina

21 ARQUITETURA DOS PROTOCOLOS É constituído por diversas camadas; Cada camada tem uma função especifica; Consequentemente há uma hierarquia nos procedimentos e implementações dos serviços por camada; Cada camada possui um protocolo para realizar um serviço.

22 ARQUITETURA DOS PROTOCOLOS

23 MODELO OSI

24 MODELO OSI O modelo OSI é baseado na proposta desenvolvida pela International Standards Organization (ISO) como um primeiro passo em direção a padronização de protocolos usados nas várias camadas. Ele foi revisado em 1995 O modelo é chamado modelo de referência ISO/OSI (Open Systems Interconnection), porque ele trata da conexão entre sistemas abertos. Para tratar dos problemas de incompatibilidade entre as redes, a International Organization for Standardization (ISO) realizou uma pesquisa nos modelos de redes a fim de encontrar um conjunto de regras aplicáveis a todas as redes. Com o resultado desta pesquisa, a ISO criou um modelo de rede que ajuda aos fabricantes na criação de redes que são compatíveis entre si

25 VANTAGENS MODELO OSI O modelo de referência OSI é o modelo fundamental para comunicações em rede. É considerada a melhor ferramenta disponível para o entendimento a enviar e receber dados através de uma rede. Reduz a complexidade; Padroniza as interfaces; Facilita o desenvolvimento; Interoperabilidade.

26 MODELO OSI No modelo de referência OSI, existem sete níveis numerados e cada nível representa uma função particular da rede, chamada divisão em camadas. Dividir a rede em camadas oferece uma solução para os problemas de interoperabilidade apresentados anteriormente, pois oferece como vantagens: Decompor as comunicações de rede em partes menores e mais simples, facilitando sua análise; Padronizar os componentes de rede, permitindo o desenvolvimento e o suporte por parte de vários fabricantes; Possibilitar a comunicação entre tipos diferentes de hardware e de software de rede; Evitar que as modificações em uma camada afetem as outras, possibilitando maior rapidez no seu desenvolvimento;

27 MODELO OSI

28 MODELO OSI Camada de Aplicação 7: é a camada mais próxima do usuário, ela oferece uma interface entre o protocolo de comunicação e a aplicação do usuário (uma espécie de tradutor entre homem e máquina) permitindo acesso a diversos serviços. Como exemplo, temos o browser de navegação da Internet (Interface: REDE x USUÁRIO); Camada de Apresentação 6: fornece um serviço de interpretação de dados (tradução) entre a camada de Aplicação e as demais camadas do protocolo. Geralmente os dados são convertidos em um formato comum (ASCII) que as demais camadas conseguem interpretar. Nessa camada também ocorrem os processos de compactação/descompactação e criptografia dos dados, isto quando necessário.

29 MODELO OSI Camada 5 Sessão: Esta camada estabelece, gerencia e termina sessões entre dois hosts, ou seja, faz com que dois programas em computadores diferentes estabeleçam uma sessão de comunicação para posterior troca de informação. Esses dois programas definem como será feita a transmissão dos dados e coloca marcações nos dados que estão sendo transmitidos (EX.: seqüência do pacote). Se porventura a rede falhar, os dois computadores reiniciam a transmissão dos dados a partir da última marcação recebida em vez de retransmitir todos os dados novamente, retransmite do ponto de paralisação; porém nem todos os protocolos implementam esta função automática de regaste de retransmissão dos dados do ponto de interrupção.

30 MODELO OSI Camada 4 - Transporte: é responsável por pegar os dados enviados pela camada de Sessão (origem) e dividi-los em pacotes que serão transmitidos pela rede. No computador receptor, a camada de Transporte (destino) é responsável por pegar os pacotes recebidos da camada de Rede e remontar o dado original para enviá-lo à camada de Sessão. Aqui também determina o controle de correção de erros ou informando que o pacote foi recebido com sucesso. Enquanto a 3 primeiras camadas estão preocupas com problemas de aplicação, esta camada e a 2 últimas camadas estão preocupadas com o problemas de transporte de dados.

31 MODELO OSI Camada 3 Rede: Estabelece o caminho (rota) entre dois sistemas que desejam trocar informações. Essa camada determina/caminho que os pacotes irão seguir para atingir o destino, levando em consideração fatores como condições de tráfego da rede (congestionamento) e prioridades; Camada 2 Enlace: tem como objetivo implementar o endereço físico nos pacotes que serão trafegados pelo meio físico, adicionando informações como o endereço da placa de rede de origem, o endereço da placa de rede de destino, ou seja, realiza o controle de acesso ao meio físico e distribuição dos dados de acordo com a topologia de rede utilizada; Camada 1 Física: define as especificações técnicas (elétricas, mecânicas, luz, rádio) funcionais e de procedimentos para ativar, manter e desativar o link físico entre sistemas finais, ou seja, controla os sinais e meios.

32 MODELO OSI FUNCIONAMENTO (ENCAPSULAMENTO) Todas as comunicações em uma rede têm uma origem e são enviadas para um destino, e as informações emitidas em uma rede são chamadas de dados ou pacote de dados(dependendo da camada). Se um computador desejar enviar dados para outro computador, os dados devem primeiro ser "empacotados" através de um processo chamado encapsulamento. O encapsulamento empacota as informações de protocolo necessárias antes de passar pela rede. Assim, à medida que o pacote de dados desce ou sobe pelas camadas do modelo OSI, ele recebe cabeçalhos e outras informações

33 MODELO OSI FUNCIONAMENTO (ENCAPSULAMENTO)

34 MODELO OSI FUNCIONAMENTO (PROTOCOL DATA UNIT) Para que os pacotes de dados trafeguem da origem para o destino, cada camada do modelo OSI na origem deve se comunicar com sua camada par no destino. Essa forma de comunicação é chamada ponto-a-ponto. Durante este processo, os protocolos de cada camada trocam informações, denominadas unidades de dados de protocolo (PDUs). Cada camada de comunicação no computador de origem se comunica com uma PDU específica da camada, e com a sua camada correspondente no computador de destino

35 MODELO TCP/IP

36 MODELO TCP/IP A arquitetura TCP/IP surgiu com a criação de uma rede patrocinada pelo Departamento de Defesa do Governo dos USA. A sua tarefa era manter os órgãos do governo e universidades comunicando-se, mesmo que catástrofes afetassem aquele país. Dessa necessidade surgiu a ARPANET, uma rede que permaneceria intacta caso um dos servidores perdesse ligação. Assim, foi desenvolvida a arquitetura TCP/IP, que se torna um padrão de fato. A ARPANET cresceu e tornou-se a rede mundial de computadores Internet. A normalização do TCP/IP chegou após a sua utilização em massa. Hoje, quando se menciona TCP/IP, vem imediata a associação com a Internet, ocorrendo de modo idêntico o inverso: a Internet está diretamente relacionada à arquitetura TCP/IP.

37 MODELO TCP/IP O TCP/IP é um modelo de referência de quatro camadas, padrão internet. Cada camada do modelo TCP/IP corresponde a uma ou mais camadas do modelo de referência de sete camadas mais camadas do modelo de referência de sete camadas de interconexão dos sistemas abertos (OSI), proposto pela International Standards Organization (ISO)

38 MODELO TCP/IP CAMADA APLICAÇÃ0 A camada de aplicação do modelo TCP/IP trata de protocolos de alto nível, questões de representação, codificação e controle de diálogos

39 MODELO TCP/IP CAMADA DE TRANSPORTE A camada de transporte oferece serviços de transporte desde o host de origem até o host de destino. Ela forma uma conexão lógica entre dois pontos da rede, o host emissor e o host receptor.

40 MODELO TCP/IP CAMADA DE INTERNET A finalidade da camada de Internet é escolher o melhor caminho para os pacotes viajarem através da rede. O principal protocolo que funciona nessa camada é o IP (Internet Protocol).

41 MODELO TCP/IP CAMADA DE ACESSO À REDE A camada de acesso à rede é a camada que cuida de todas as questões necessárias para que um pacote IP estabeleça efetivamente um link físico com os meios físicos da rede.

42