CISCO Accessible ThemeMudar idioma para English | Busca | Glossrio ndice do Curso: 2 Comunicando-se pela Rede

Page 1 of 17

6

Selecione

CCNA Exploration - Fundamentos de Rede2 Comunicando-se pela Rede2.0 Introduo ao Captulo2.0.1 Introduo ao Captulo Pgina 1: Cada vez mais, so as redes que nos conectam. As pessoas utilizam a comunicao on-line de todos os lugares. A tecnologia eficiente e confivel permite que as redes estejam disponveis quando e onde precisamos delas. Assim como nossa rede humana continua a se expandir, a plataforma que nos conecta e suporta tambm deve crescer. Ao invs de desenvolver sistemas nicos e separados para fornecer cada novo servio, a indstria de redes, como um todo, desenvolveu meios para analisar a plataforma existente e aprimor-la de maneira crescente. Isso garante que as comunicaes existentes sejam mantidas enquanto novos servios tecnologicamente seguros e de custo efetivo so introduzidos. Neste curso, o foco ser nesses aspectos de rede de informaes: Os dispositivos que constituem a rede O meio fsico ou a mdia que conecta os dispositivos As mensagens que so transmitidas pela rede As regras e os processos que regem as comunicaes de rede As ferramentas e comandos para a construo e manuteno de redes O uso de modelos geralmente aceitos que descrevem funes de rede crucial para o estudo de redes. Esses modelos fornecem uma estrutura para o entendimento das redes atuais e facilita o desenvolvimento de novas tecnologias para suportar futuras necessidades de comunicao. Neste curso, utilizamos esses modelos, bem como ferramentas elaboradas para analisar e simular a funcionalidade de rede. Duas das ferramentas que o permitiro construir e interagir com redes simuladas so o software Packet Tracer 4.1 e o Wireshark analisador de protocolo de rede. Este captulo o prepara para: Descrever a estrutura de uma rede, incluindo os dispositivos e meios necessrios para a comunicao com xito. Explicar a funo de protocolos em comunicao de rede. Explicar as vantagens de se usar um modelo em camadas para descrever a funcionalidade de rede. Descrever o papel de cada camada em dois modelos de rede reconhecidos: O modelo TCP/IP e o modelo OSI. Descrever a importncia de se enderear e nomear esquemas em comunicaes de rede. Mostrar mdia visual

2.1 A Plataforma para Comunicaes2.1.1 Os Elementos da Comunicao Pgina 1: A comunicao se inicia com uma mensagem, ou informao, que deve ser enviada de um indivduo ou dispositivo a outro. As pessoas trocam idias usando vrios mtodos de comunicao diferentes. Todos esses mtodos possuem trs elementos em comum. O primeiro desses elementos a origem da mensagem, ou remetente. Remetentes de mensagem so pessoas, ou dispositivos eletrnicos, que precisam enviar uma mensagem a outros indivduos ou dispositivos. O segundo elemento de uma comunicao o destino, ou receptor, da mensagem. O destino recebe a mensagem e a interpreta. Um terceiro elemento, chamado de canal, consiste do meio fsico (mdia) que fornece o

1

11/7/2010

CISCO Accessible Themecaminho sobre o qual a mensagem pode viajar da origem ao destino.

Page 2 of 17

Considere, por exemplo, o desejo de se comunicar usando palavras, figuras e sons. Cada uma dessas mensagens pode ser enviada por uma rede de dados ou de informao, primeiro, convertendo-as em dgitos binrios, ou bits. Esses bits so, ento, codificados em um sinal que pode ser transmitido pelo meio fsico (mdia) adequado. Em redes de computadores, o meio fsico, ou mdia, geralmente um tipo de cabo, ou transmisso sem fio. O termo rede neste curso ir se referir a redes de dados ou de informao capazes de transmitir vrios tipos de comunicaes diferentes, incluindo dados de computador, voz interativa, vdeo e produtos de entretenimento. Mostrar mdia visual

2.1.2 Comunicando as Mensagens Pgina 1: Em teoria, uma nica comunicao, tal como um vdeo ou uma mensagem de e-mail, poderia ser enviada por uma rede de uma origem a um destino como um fluxo de bits massivo e contnuo. Se as mensagens fossem realmente transmitidas dessa maneira, isso significaria que nenhum outro dispositivo seria capaz de enviar mensagens na mesma rede enquanto essa transferncia de dados estivesse em progresso. Esses grandes fluxos de dados resultariam em atrasos considerveis. Alm disso, se um link na infra-estrutura de rede falhar durante a transmisso, toda a mensagem seria perdida e teria de ser retransmitida por completo. Uma melhor abordagem seria dividir os dados em pedaos menores e mais gerenciveis para o envio atravs da rede. Essa diviso do fluxo de dados em pedaos menores chamada de segmentao. Segmentar mensagens gera dois benefcios primrios. Primeiro, ao se enviar pedaos ou partes individuais menores da origem ao destino, vrias conversas diferentes podem ser intercaladas na rede. O processo utilizado para intercalar os pedaos de conversas separadas na rede chamado de multiplexao. Segundo, a segmentao pode aumentar a confiabilidade das comunicaes de rede. Os pedaos separados de cada mensagem no precisam viajar o mesmo caminho pela rede da origem ao destino. Se um caminho especfico se tornar congestionado com trfego de dados ou falhar, pedaos individuais da mensagem ainda podem ser direcionados ao destino usando caminhos alternativos. Se uma parte da mensagem falhar ao ser enviada ao destino, somente as partes perdidas precisam ser retransmitidas. Mostrar mdia visual

Pgina 2: O aspecto negativo de se utilizar segmentao e multiplexao para transmisso de mensagens por uma rede o nvel de complexidade que agregado ao processo. Imagine se voc tivesse de enviar uma carta de 100 pginas, porm cada envelope envolveria somente uma pgina. O processo de enderear, selar, enviar, receber e abrir todos os cem envelopes consumiria muito tempo tanto para o remetente quanto para o receptor. Em comunicaes de rede, cada segmento da mensagem deve passar por um processo similar para garantir que chegar ao destino correto e que poder ser remontado no contedo da mensagem original. Vrios tipos de dispositivos por toda a rede participam na garantia de que as partes da mensagem chegaro de maneira confivel a seu destino. Mostrar mdia visual

2.1.3 Componentes da Rede Pgina 1: O caminho que uma mensagem faz da origem ao destino pode ser to simples quanto um nico cabo conectando um computador a outro ou to complexo quanto uma rede que literalmente atravessa o globo. Essa infra-estrutura de rede a plataforma que suporta a nossa rede humana. Ela fornece um canal estvel e confivel sobre o qual nossas

2

11/7/2010

CISCO Accessible Themecomunicaes podem ocorrer.

Page 3 of 17

Dispositivos e meio fsico (mdia) so os elementos fsicos ou hardware da rede. O hardware geralmente os componentes visveis da plataforma de rede, tais como um laptop, um PC, um switch, ou os cabos usados para conectar os dispositivos. Ocasionalmente, alguns componentes podem no ser to visveis. No caso do meio fsico sem fio, as mensagens so transmitidas pelo ar com a utilizao de freqncia de rdio invisvel ou ondas infravermelhas. Servios e processos so os programas de comunicao, chamados de software, que so executados nos dispositivos conectados rede. Um servio de rede fornece informao em resposta a uma solicitao. Servios incluem muitas das aplicaes de rede comuns que as pessoas usam todos os dias, como servios de hospedagem de e-mail e servios de hospedagem na Internet. Os processos fornecem a funcionalidade que direciona e move as mensagens pela rede. Os processos so menos bvios para ns, mas so cruciais para a operao de rede. Mostrar mdia visual

2.1.4 Dispositivos Finais e seu Papel na Rede Pgina 1: Os dispositivos de rede que as pessoas so mais familiarizadas so chamados de dispositivos finais. Esses dispositivos formam a interface entre a rede humana e a rede de comunicao. Alguns exemplos de dispositivos finais so: Computadores (estaes de trabalho, laptops, servidores de arquivo, servidores Web) Impressoras de rede Telefones VoIP Cmeras de segurana Dispositivos mveis (tais como scanners de cdigos de barras sem fio, PDAs) No contexto de rede, dispositivos finais so mencionados como hosts. Um dispositivo host pode ser tanto a origem ou o destino de uma mensagem transmitida pela rede. Para distinguir um host de outro, cada host em uma rede identificado por um endereo. Quando um host inicia a comunicao, ele usa o endereo do host de destino para especificar onde a mensagem deve ser enviada. Em redes modernas, um host pode agir como um cliente, um servidor, ou ambos. O software instalado no host determina qual papel ele desempenha na rede. Servidores so hosts que tm software instalado que os permite fornecer informao e servios, como e-mail ou pginas web, a outros hosts na rede. Clientes so hosts que tm software instalado que os permite solicitar e exibir as informaes obtidas do servidor. Mostrar mdia visual

2.1.5 Dispositivos Intermedirios e seu Papel na Rede Pgina 1: Alm dos dispositivos finais que as pessoas so familiarizadas, as redes contam com dispositivos intermedirios para fornecer conectividade e operar por trs do cenrio para garantir que os dados fluam atravs da rede. Esses dispositivos conectam os hosts individuais rede e podem conectar mltiplas redes individuais para formar uma internetwork (rede interconectada). Exemplos de dispositivos intermedirios de rede so: Dispositivos de Acesso a Rede (Hubs, switches e pontos de acesso sem fio (access points)) Dispositivos de Redes Interconectadas (roteadores) Servidores e Modems de Comunicao Dispositivos de Segurana (firewalls) O gerenciamento de dados medida que este flui pela rede tambm um papel dos dispositivos intermedirios. Esses dispositivos usam o endereo de host de destino, em conjunto com as informaes sobre as interconexes de rede,

3

11/7/2010

CISCO Accessible Theme

Page 4 of 17

para determinar o caminho que as mensagens devem realizar pela rede. Processos sendo executados nos dispositivos de rede intermedirios desempenham essas funes: Regenerar e retransmitir sinais de dados Manter informao sobre quais caminhos existem pela rede e pela internetwork (rede interconectada) Notificar outros dispositivos sobre erros e falhas de comunicao Direcionar dados por caminhos alternativos quando houver uma falha de link Classificar e direcionar mensagens de acordo com prioridades (QoS) Permitir ou negar um fluxo de dados, com base em configuraes de segurana Mostrar mdia visual

2.1.6 Meio fsico de Rede Pgina 1: A comunicao atravs de uma rede transmitida em um meio fsico (mdia). O meio fsico fornece o canal sobre o qual a mensagem viaja da origem ao destino. Redes modernas usam basicamente trs tipos de meio fsico para interconectar dispositivos e fornecer o caminho sobre o qual os dados podem ser transmitidos. Esses meios fsicos so: Cabos de fios metlicos Fibras de vidro ou plstico (cabo de fibra ptica) Transmisso sem fio (wireless) A codificao de sinal que deve ocorrer para a mensagem ser transmitida diferente para cada tipo de meio fsico. Em fios metlicos, os dados so codificados em pulsos eltricos que correspondem a padres especficos. Transmisses de fibra ptica contam com pulsos de luz, dentro de cadeias de luz infravermelha ou visvel. Em transmisso sem fio, padres de ondas eletromagnticas representam os vrios valores de bit. Diferentes tipos de meio fsico de rede possuem diferentes caractersticas e benefcios. Nem todos os meios fsicos de rede possuem as mesmas caractersticas e so adequados para o mesmo propsito. Critrios para a escolha de um meio fsico de rede so: A distncia que o meio fsico consegue transmitir um sinal com xito. O ambiente no qual o meio fsico deve ser instalado. A quantidade de dados e a velocidade na qual deve ser transmitido. O custo do meio fsico e da instalao. Mostrar mdia visual

2.2 LANs, WANs e Redes Interconectadas2.2.1 Redes de rea Local Pgina 1: As infra-estruturas de rede podem variar muito em termos de: Tamanho da rea coberta Nmero de usurios conectados Nmero e tipos de servios disponveis Uma rede individual geralmente se espalha por uma nica rea geogrfica, fornecendo servios e aplicaes a pessoas dentro de uma estrutura organizacional comum, tal como um nico negcio, campus ou regio. Esse tipo de rede chamado de Rede Local (LAN). Uma LAN geralmente administrada por uma nica organizao. O controle administrativo que rege as polticas de segurana e controle de acesso so executados no nvel de rede.

4

11/7/2010

CISCO Accessible ThemeMostrar mdia visual

Page 5 of 17

2.2.2 Redes de Longa Distncia Pgina 1: Quando uma empresa ou organizao possui locais que so separados por grandes distncias geogrficas, pode ser necessrio usar um provedor de telecomunicaes (TSP) para interconectar as LANs em diferentes locais. Provedores de telecomunicaes operam grandes redes regionais que podem se espalhar a longas distncias. Tradicionalmente, os ISPs transportavam comunicaes de voz e dados em redes separadas. Progressivamente, esses provedores esto oferecendo servios de rede de informao convergida a seus assinantes. Organizaes individuais geralmente alugam conexes atravs de uma rede de provedor de telecomunicaes. Essas redes que conectam LANs em locais separados geograficamente so chamadas de Redes de Longa Distncia (WANs). Embora a organizao mantenha todas as polticas e administrao das LANs em todos os pontos finais da conexo, as polticas dentro da rede do provedor de comunicaes so controladas pelo ISP. As WANs utilizam dispositivos de rede projetados especificamente para fazer as interconexes entre LANs. Por causa da importncia desses dispositivos rede, configurar, instalar e manter esses dispositivos so habilidades essenciais funo da rede de uma organizao. LANs e WANs so bastante teis a organizaes individuais. Elas conectam os usurios dentro da organizao. Elas permitem muitas formas de comunicao incluindo troca de e-mails, treinamento corporativo e outros compartilhamentos de recursos. Mostrar mdia visual

2.2.3 A Internet - Uma Rede de Redes Pgina 1: Embora haja benefcios no uso de uma LAN ou WAN, a maioria de ns precisa se comunicar com um recurso em outra rede, fora de nossa organizao local. Exemplos desse tipo de comunicao incluem: Envio de um e-mail a um amigo em outro pas Acesso a notcias ou produtos em um site Obteno de um arquivo do computador de um vizinho Envio de mensagem instantnea para um parente em outra cidade Acompanhamento do jogo de um time favorito em um celular Redes Interconectadas Uma malha global de redes interconectadas (internetworks) atendem essas necessidades de comunicao humana. Algumas dessas redes interconectadas so de propriedade de grandes organizaes pblicas e privadas, tais como agncias governamentais ou empresas industriais, e so reservadas a seu uso exclusivo. A rede interconectada mais conhecida e amplamente utilizada e publicamente acessvel a Internet. A A Internet criada por uma interconexo de redes pertencentes a Provedores de Internet (ISPs). Essas redes de ISPs conectam-se umas com as outras para fornecer acesso a milhes de usurios por todo o mundo. Garantir uma comunicao efetiva por essa infra-estrutura diversa exige a aplicao de tecnologias e protocolos consistentes e comumente reconhecidos, bem como a cooperao de muitas agncias de administrao de rede. Intranet O termo intranet geralmente usado para se referir a uma conexo privada de LANs e WANs que pertence a uma organizao, e elaborada para ser acessvel somente pelos membros da organizao, funcionrios ou outros com autorizao.

5

11/7/2010

CISCO Accessible Theme

Page 6 of 17

Nota: Os termos a seguir podem possivelmente ser trocados: redes interconectadas, rede de dados e rede. Uma conexo de duas ou mais redes de dados forma uma rede interconectada (internetwork) - uma rede de redes. Tambm comum referir-se a uma rede interconectada como uma rede de dados ou simplesmente como rede ao considerar comunicaes a um alto nvel. O uso de termos depende do contexto no momento e os termos podem ser freqentemente trocados. Mostrar mdia visual

2.2.4 Representaes de Rede Pgina 1: Ao se transmitir informaes complexas, tais como a conectividade de rede e operao de uma grande rede interconectada, til utilizar representaes visuais e grficos. Como qualquer outro idioma, o idioma de networking utiliza um conjunto comum de smbolos para representar os dispositivos finais diferentes, dispositivos de rede e meio fsico. A capacidade de reconhecer as representaes lgicas dos componentes fsicos de networking crucial para se permitir visualizar a organizao e operao de uma rede. Por todo este curso e laboratrios, voc aprender como esses dispositivos operam e como desempenhar tarefas bsicas de configurao nesses dispositivos. Alm dessas representaes, terminologia especfica usada ao se discutir como cada um desses dispositivos e meio fsico conectam-se uns aos outros. Termos importantes para se lembrar so: Placa de Interface de Rede - Uma NIC, ou adaptador LAN, fornece a conexo fsica rede no PC ou outro dispositivo host. O meio fsico conecta diretamente o PC ao conector do dispositivo de rede na NIC. Porta Fsica - Um conector ou sada em um dispositivo de rede onde o meio fsico conectado a um host ou outro dispositivo de rede. Interface - Portas especficas em um dispositivo de rede que conecta redes individuais. Porque os roteadores so usados para interconectar redes, as portas em um roteador so chamadas de interfaces de rede. Mostrar mdia visual

Pgina 2: Nesta atividade, voc ir obter experincia com smbolos de rede de dados ao criar uma topologia lgica simples. Clique no cone do Packet Tracer para mais detalhes. Mostrar mdia visual

2.2.5 Atividade Utilizar o NeoTrace para Ver Redes Conectadas Pgina 1: Nesta atividade, voc observar o fluxo de informaes pela Internet. Esta atividade deve ser desempenhada em um computador que possua acesso Internet e linha de comando. Voc usar o utilitrio tracert incorporado no Windows e o programa NeoTrace. Esse laboratrio tambm presume a instalao do NeoTrace. Clique no cone Laboratrio para mais detalhes. Mostrar mdia visual

2.3 Protocolos2.3.1 Regras que Regem as Comunicaes Pgina 1: Toda comunicao, face-a-face ou por uma rede, regida por regras pr-determinadas chamadas de protocolos. Esses protocolos so especficos s caractersticas da conversao. Em nossa comunicao pessoal diria, as regras que utilizamos para nos comunicarmos atravs de um meio, como uma ligao telefnica, no so necessariamente as

6

11/7/2010

CISCO Accessible Thememesmas que os protocolos usam, tais como enviar uma carta.

Page 7 of 17

Pense como vrias regras ou protocolos diferentes regem todos os mtodos diferentes de comunicao que existem no mundo hoje. A comunicao com sucesso entre hosts em uma rede exige a interao de muitos protocolos diferentes. Um grupo de protocolos inter-relacionados necessrio para desempenhar uma funo de comunicao chamado de conjunto de aplicaes de protocolos. Esses protocolos so implementados em software e hardware que so carregados em cada host e dispositivo de rede. Uma das melhores formas de se visualizar como todos os protocolos interagem em um host especfico visualiz-lo como uma pilha. Uma pilha de protocolo mostra como os protocolos individuais dentro do conjunto so implementados no host. Os protocolos so visualizados como uma hierarquia de camadas, com cada nvel de servio superior dependendo da funcionalidade definida pelos protocolos mostrados nos nveis inferiores. As camadas inferiores da pilha so relacionadas ao movimento de dados pela rede e fornecimento de servios s camadas superiores, que so focadas no contedo da mensagem sendo enviada e na interface de usurio. Usando camadas para descrever a comunicao Por exemplo, considere duas pessoas se comunicando face-a-face. Como mostra a figura, podemos usar trs camadas para descrever esta atividade. Na camada inferior, a camada fsica, temos duas pessoas, cada uma com uma voz que pode pronunciar palavras em voz alta. Na segunda camada, a camada das regras, temos um acordo para falar em uma lngua comum. Na camada superior, a camada do contedo, temos as palavras realmente faladas o contedo da comunicao. Se fssemos testemunhar essa conversa, no veramos realmente as "camadas" flutuando no espao. importante entender que o uso de camadas um modelo e, como tal, fornece um caminho para quebrar convenientemente uma tarefa complexa em partes e descrever como elas funcionam. Mostrar mdia visual

2.3.2 Protocolos de Rede Pgina 1: No nvel humano, algumas regras de comunicao so formais e outras so simplesmente entendidas, ou implcitas, com base em costume e prtica. Para que os dispositivos se comuniquem com sucesso, um conjunto de aplicaes de protocolos de rede deve descrever exigncias e interaes precisas. Conjuntos de protocolo de rede descrevem processos tais como: O formato ou estrutura da mensagem O mtodo pelo qual os dispositivos de rede compartilham informaes sobre rotas com outras redes Como e quando mensagens de erro e de sistema so passadas entre dispositivos A configurao e trmino das sesses de transferncia de dados Protocolos individuais em um conjunto de protocolos podem ser especficos de um fornecedor e proprietrios. Proprietrio, neste contexto, significa que uma empresa ou fornecedor controla a definio do protocolo e como ele funciona. Alguns protocolos proprietrios podem ser usados por diferentes organizaes com permisso do proprietrio. Outros podem somente ser implementados em equipamentos fabricados pelo fornecedor proprietrio. Mostrar mdia visual

2.3.3 Conjuntos de Protocolo e Padres de Indstria Pgina 1: Freqentemente, muitos dos protocolos que compem um conjunto de protocolo referenciam outros protocolos amplamente utilizados ou padres de indstria. Um padro um processo ou protocolo que foi endossado pela indstria de rede e ratificado por uma organizao de padres, tal como o Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) ou o Internet Engineering Task Force (IETF).

7

11/7/2010

CISCO Accessible Theme

Page 8 of 17

O uso de padres no desenvolvimento e implementao de protocolos garante que os produtos de diferentes fabricantes possam trabalhar em conjunto para comunicaes eficientes. Se um protocolo no for rigidamente observado por um fabricante especfico, seu equipamento ou software pode no ser capaz de se comunicar com sucesso com produtos feitos por outros fabricantes. Em comunicao de dados, por exemplo, se um lado de uma conversa est usando um protocolo para administrar uma comunicao de via nica e o outro lado est considerando um protocolo descrevendo comunicao de via dupla, com toda probabilidade, nenhuma informao ser trocada. Mostrar mdia visual

2.3.4 A Interao de Protocolos Pgina 1: Um exemplo do uso de um conjunto de protocolos em comunicao de rede a interao entre um servidor web e um navegador. Essa interao utiliza um nmero de protocolos e padres no processo de troca de informao entre eles. Os diferentes protocolos trabalham em conjunto para garantir que as mensagens sejam recebidas e entendidas por ambas as partes. Exemplos desses protocolos so: Protocolo de Aplicao: Protocolo HTTP um protocolo comum que rege a maneira como um servidor e um cliente web interagem. O HTTP define o contedo e formato das solicitaes e respostas trocadas entre o cliente e o servidor. Tanto o software do cliente quanto o software do servidor web implementam HTTP como parte da aplicao. O protocolo HTTP conta com outros protocolos para controlar como as mensagens so transportadas entre o cliente e o servidor Protocolo de Transporte: Protocolo TCP o protocolo de transporte que gerencia as conversas individuais entre servidores e clientes web. O TCP divide as mensagens HTTP em pedaos menores, chamados de segmentos, a serem enviados ao cliente de destino. Ele tambm responsvel por controlar o tamanho e a freqncia nos quais as mensagens so trocadas entre o servidor e o cliente. Protocolo de Rede: O protocolo de rede mais comum o Protocolo IP. O IP responsvel por retirar os segmentos formatados do TCP, encapsulando-os em pacotes, atribuindo os endereos adequados e selecionando o melhor caminho para o host de destino. Protocolos de Acesso a Rede: Os protocolos de acesso a rede descrevem duas funes bsicas, gerenciamento de enlace de dados e a transmisso fsica de dados no meio fsico. Protocolos de gerenciamento de enlace de dados removem os pacotes IP e os formatam para serem transmitidos pelo meio fsico. Os padres e protocolos para o meio fsico controlam como os sinais so enviados pelo meio e como eles so interpretados pelos clientes receptores. Transceivers nas placas de interface de rede implementam os padres adequados para o meio fsico que est sendo usado. Mostrar mdia visual

2.3.5 Protocolos de Tecnologia Independente Pgina 1: Os protocolos de rede descrevem as funes que ocorrem durante as comunicaes de rede. No exemplo da conversa face-a-face, um protocolo de comunicao deve determinar de que modo sinalizar que a conversa est completa, o remetente deve permanecer em silncio por dois segundos. No entanto, esse protocolo no especifica como o remetente deve permanecer em silncio nesses dois segundos. Protocolos geralmente no descrevem como realizar uma funo especfica. Por descrever somente quais funes so

8

11/7/2010

CISCO Accessible Theme

Page 9 of 17

necessrias de uma regra de comunicao especfica mas no como elas devem ser executadas, a implementao de um protocolo especfico pode ser independente de tecnologia. Olhando para o exemplo do servidor web, o HTTP no especifica qual idioma de programao usado para criar o navegador, qual software de servidor web deve ser usado para atender as pginas da Internet, em qual sistema operacional o software executado, ou as exigncias de hardware necessrias para exibir o navegador. Ele tambm no descreve como o servidor deve detectar erros, embora no descreva o que o servidor deve fazer se acontecer um erro. Isso significa que um computador e outros dispositivos, como celulares ou PDAs podem acessar uma pgina web armazenada em qualquer tipo do servidor web que utiliza qualquer sistema operacional de qualquer local na Internet. Mostrar mdia visual

2.4 Usando Modelos de Camadas2.4.1 Os Benefcios de se Usar um Modelo de Camadas Pgina 1: Para visualizar a interao entre vrios protocolos, comum se usar um modelo de camadas. Um modelo de camadas representa a operao dos protocolos ocorrendo dentro de cada camada, bem como a interao com as camadas superior e inferior. H benefcios no uso de um modelo de camadas para descrever protocolos de rede e suas operaes. Usando um modelo de camadas: Auxilia na elaborao do protocolo, porque os protocolos que operam em uma camada especfica possuem informaes definidas de que atuam sob uma interface definida s camadas superior e inferior. Estimula a competio porque os produtos de diferentes fornecedores podem trabalhar em conjunto. Impede alteraes de tecnologia ou capacidades em uma camada de afetar outras camadas. Fornece um idioma comum para descrever funes e capacidades de rede. Mostrar mdia visual

2.4.2 Modelos de Protocolo e de Referncia Pgina 1: Existem dois tipos bsicos de modelos de rede: modelos de protocolo e modelos de referncia. Um modelo de protocolo fornece um modelo que corresponde de perto estrutura de um conjunto especfico de protocolos. O conjunto hierrquico de protocolos relacionados em um conjunto representa tipicamente toda a funcionalidade necessria para fazer interface da rede humana com a rede de dados. O modelo TCP/IP um modelo de protocolo porque descreve as funes que ocorrem em cada camada de protocolos dentro do conjunto TCP/IP. Um modelo de referncia fornece uma referncia comum para uma consistente manuteno dentro de todos os tipos de protocolos de rede e servios. Um modelo de referncia no tem a inteno de ser uma especificao de implementao ou de fornecer em nvel suficiente de detalhe para definir de maneira precisa os servios da arquitetura de rede. O principal propsito de um modelo de referncia o de auxiliar em um entendimento mais claro das funes e processos envolvidos. O modelo de referncia OSI o modelo de referncia de rede mais amplamente conhecido. Ele usado para a elaborao de rede de dados, especificaes de operao e resoluo de problemas. Embora os modelos TCP/IP e OSI sejam os modelos bsicos usados ao se discutir funcionalidades de rede, os projetistas de protocolos de rede, servios ou dispositivos, podem criar seus prprios modelos para representar seus produtos. Essencialmente, os projetistas precisam se comunicar com a indstria relacionando seu produto ou servio com o modelo OSI ou com o modelo TCP/IP, ou com ambos. Mostrar mdia visual

9

11/7/2010

CISCO Accessible Theme

Page 10 of 17

2.4.3 O Modelo TCP/IP Pgina 1: O primeiro modelo de protocolo de camadas para comunicaes de rede foi criado no incio dos anos 70 e chamado de modelo da Internet. Ele define quatro categorias de funes que devem ocorrer para que as comunicaes tenham xito. A arquitetura do conjunto de protocolo TCP/IP segue a estrutura deste modelo. Por causa disso, o modelo da Internet comumente chamado de modelo TCP/IP. A maioria dos modelos de protocolo descreve uma pilha de protocolo especfica de um fornecedor. No entanto, uma vez que o modelo TCP/IP um padro aberto, uma empresa no controla a definio do modelo. As definies do padro e dos protocolos TCP/IP so discutidas em um frum pblico e definidas em um conjunto de documentos publicamente disponveis. Esses documentos so chamados de Requests for Comments (RFCs). Eles contm a especificao formal de protocolos de comunicao de dados e recursos que descrevem o uso dos protocolos. As RFCs tambm contm documentos tcnicos e organizacionais sobre a Internet, incluindo as especificaes tcnicas e documentos de poltica produzidos pela Internet Engineering Task Force (IETF). Mostrar mdia visual

2.4.4 O Processo de Comunicao Pgina 1: O modelo TCP/IP descreve a funcionalidade dos protocolos que compem o conjunto de protocolo TCP/IP. Esses protocolos, que so implementados nos hosts de origem e destino, interagem para fornecer entrega de aplicaes fima-fim por uma rede. Um processo de comunicao completo inclui os seguintes passos: 1. Criao de dados na camada de aplicao do dispositivo final de origem 2. Segmentao e encapsulamento de dados medida que estes passam pela pilha de protocolo no dispositivo final de origem 3. Gerao dos dados no meio fsico na camada de acesso rede da pilha 4. Transporte dos dados atravs da rede, que consiste de meio fsico e quaisquer dispositivos intermedirios 5. Recepo dos dados na camada de acesso rede do dispositivo final de destino 6. Desencapsulamento e remontagem dos dados medida que estes passam na pilha no dispositivo de destino 7. Transferncia desses dados aplicao de destino na camada de Aplicao do dispositivo final de destino Mostrar mdia visual

2.4.5 Unidades de Dados de Protocolo e Encapsulamento Pgina 1: medida que os dados da aplicao so passados pela pilha de protocolo em seu caminho para serem transmitidos pelo meio fsico de rede, vrios protocolos agregam informaes a eles a cada nvel. Isso comumente conhecido como o processo de encapsulamento. A forma que um pedao do dado assume em qualquer camada chamada de uma Unidade de Dados de Protocolo (PDU). Durante a encapsulamento, cada camada sucessora encapsula a PDU que recebe da camada acima de acordo com o protocolo sendo usado. Em cada estgio do processo, uma PDU possui um nome diferente para refletir sua nova aparncia. Embora no haja uma conveno de nomes universal para PDUs, neste curso, as PDUs so chamadas de acordo com os protocolos do conjunto TCP/IP.

10

11/7/2010

CISCO Accessible ThemeDados O termo geral para a PDU usada na camada de Aplicao Segmento PDU de Camada de Transporte Pacote PDU de Camada de Rede Quadro PDU de Camada de Acesso Rede Bits - Uma PDU usada ao se transmitir dados fisicamente atravs do meio fsico Mostrar mdia visual

Page 11 of 17

2.4.6 O Processo de Envio e Recebimento Pgina 1: Ao se enviar mensagens em uma rede, a pilha de protocolo em um host opera de cima para baixo. No exemplo do servidor web, podemos usar o modelo TCP/IP para ilustrar o processo de envio de uma pgina web em HTML a um cliente. O protocolo da camada de Aplicao, neste caso, o HTTP, inicia o processo ao entregar os dados da pgina web formatados em HTML camada de Transporte. L, os dados de aplicao so quebrados em segmentos TCP. Cada segmento TCP recebe um rtulo, chamado de cabealho, contendo informaes sobre qual processo sendo executado no computador de destino deve receber a mensagem. Ele tambm contm as informaes para permitir que o processo no destino remonte os dados de volta a seu formato original. A camada de Transporte encapsula os dados HTML da pgina web dentro do segmento e os envia camada de Internet, onde o protocolo IP implementado. Aqui, todo o segmento TCP encapsulado dentro de um pacote IP, que agrega outro rtulo, chamado de cabealho IP. O cabealho IP contm os endereos IP do host de origem e de destino, bem como as informaes necessrias para entregar o pacote a seu processo de destino correspondente. A seguir, o pacote IP enviado ao protocolo Ethernet da camada de Acesso Rede, onde encapsulado dentro de um cabealho de quadro e trailer. Cada cabealho de quadro contm um endereo fsico de origem e de destino. O endereo fsico identifica unicamente os dispositivos na rede local. O trailer contm informaes de verificao de erros. Finalmente, os bits so codificados no meio Ethernet pela NIC. Mostrar mdia visual

Pgina 2: Esse processo revertido no host de destino. Os dados so desencapsulados medida que se movem na pilha em direo aplicao de usurio final. Mostrar mdia visual

2.4.7 O Modelo OSI Pgina 1: Inicialmente, o modelo OSI foi elaborado pela International Organization for Standardization (ISO) para fornecer uma estrutura na qual se pudesse construir um conjunto de protocolos de sistemas aberto. A viso foi a de que este conjunto de protocolos seria usado para desenvolver uma rede internacional que no seria dependente de sistemas proprietrios. Infelizmente, a velocidade na qual a Internet baseada em TCP/IP foi adotada, e a freqncia na qual se expandia, causaram atraso no desenvolvimento e aceitao do Conjunto de Protocolo OSI. Embora poucos protocolos desenvolvidos usando as especificaes OSI estejam em uso abundante hoje, o modelo OSI de sete camadas fez grandes contribuies ao desenvolvimento de outros protocolos e produtos para todos os tipos de novas redes. Como um modelo de referncia, o modelo OSI fornece uma lista extensiva de funes e servios que podem ocorrer em cada camada. Ele tambm descreve a interao de cada camada com as camadas diretamente acima e abaixo dela. Embora o contedo deste curso seja estruturado em torno do Modelo OSI, o foco de discusso ser os protocolos identificados na pilha de protocolo TCP/IP.

11

11/7/2010

CISCO Accessible Theme

Page 12 of 17

Note que considerando que as camadas do modelo TCP/IP sejam mencionadas somente pelo nome, as sete camadas do modelo OSI so mais frequentemente chamadas por nmero do que por nome. Mostrar mdia visual

2.4.8 Comparando o Modelo OSI com o Modelo TCP/IP Pgina 1: Os protocolos que compem o conjunto de protocolo TCP/IP podem ser descritos em termos do modelo de referncia OSI. No modelo OSI, a camada de Acesso Rede e a camada de Aplicao do modelo TCP/IP so, posteriormente, divididas para descrever funes discretas que precisam ocorrer nessas camadas. Na Camada de Acesso Rede, o conjunto de protocolo TCP/IP no especifica quais protocolos usar ao se transmitir sobre um meio fsico; ele descreve somente a transmisso da Camada de Internet aos protocolos de rede fsicos. As Camadas OSI 1 e 2 discutem os procedimentos necessrios para se acessar o meio fsico para se enviar dados por uma rede. Os paralelos chave entre os dois modelos de rede ocorrem nas Camadas 3 e 4 do modelo OSI. A Camada 3 do Modelo OSI, a camada de Rede, usada quase que universalmente para discutir e documentar a cadeia de processos que ocorrem em todas as redes de dados para enderear e rotear mensagens atravs de uma rede. O protocolo IP o protocolo do conjunto TCP/IP que inclui a funcionalidade descrita na Camada 3. A Camada 4, a camada de Transporte do modelo OSI, frequentemente usada para descrever servios gerais ou funes que gerenciam conversas individuais entre hosts de origem e destino. Essas funes incluem reconhecimento, recuperao de erros, e seqenciamento. Nessa camada, os protocolos TCP/IP, o protocolo TCP e o protocolo UDP fornecem a funcionalidade necessria. A camada de Aplicao TCP/IP inclui um nmero de protocolos que fornecem funcionalidade especfica a uma variedade de aplicaes de usurio final. As Camadas 5, 6 e 7 do modelo OSI so usadas como referncias para desenvolvedores e fornecedores de software para produzir produtos que precisam acessar redes para comunicaes. Mostrar mdia visual

Pgina 2: Nesta atividade, voc ver como o Packet Tracer usa o Modelo OSI como uma referncia para exibir os detalhes de encapsulamento de uma variedade de protocolos TCP/IP. Clique no cone do Packet Tracer para mais detalhes. Mostrar mdia visual

2.5 Endereamento de Rede2.5.1 Endereando a Rede Pgina 1: O modelo OSI descreve os processos de codificao, formatao, segmentao e encapsulamento de dados para transmisso pela rede. Um fluxo de dados que enviado de uma origem a um destino pode ser dividido em pedaos e intercalado com mensagens que viajam de outros hosts a outros destinos. Bilhes desses pedaos de informao esto viajando por uma rede a qualquer momento. crucial para cada pedao de dados conter informaes de identificao suficientes para lev-lo ao destino correto. Existem vrios tipos de endereos que devem ser includos para se entregar com sucesso os dados de uma aplicao de origem executada em um host para a aplicao correta de destino executada em outro host. Usando o modelo OSI como guia, podemos ver os diferentes endereos e identificadores necessrios em cada camada. Mostrar mdia visual

12

11/7/2010

CISCO Accessible Theme2.5.2 Obtendo os Dados para o Dispositivo Final

Page 13 of 17

Pgina 1: Durante o processo de encapsulamento, identificadores de endereo so adicionados aos dados medida que viajam na pilha de protocolo no host origem. Assim como existem mltiplas camadas de protocolos que preparam os dados para transmisso a seu destino, existem vrias camadas de endereamento para garantir sua entrega. O primeiro identificador, o endereo fsico do host, est contido no cabealho da Camada 2 PDU, chamada de quadro. A Camada 2 relacionada entrega de mensagens em uma nica rede local. O endereo da Camada 2 nico na rede local e representa o endereo do dispositivo final no meio fsico. Em uma LAN usando Ethernet, este endereo chamado de endereo de Controle de Acesso ao Meio (MAC). Quando dois dispositivos finais se comunicam na rede Ethernet local, os quadros que so trocados entre eles contm os endereos MAC de destino e origem. Uma vez que um quadro recebido com xito pelo host de destino, as informaes de endereo da Camada 2 so removidas quando os dados so desencapsulados e movidos na pilha de protocolo para a Camada 3. Mostrar mdia visual

2.5.3 Obtendo os Dados atravs da Rede Pgina 1: Os protocolos da Camada 3 so elaborados basicamente para mover dados de uma rede local para outra dentro de uma rede. Considerando que os endereos da Camada 2 so usados somente para comunicao entre dispositivos em uma nica rede local, os endereos da Camada 3 devem incluir identificadores que permitem que dispositivos de rede intermedirios localizem hosts em redes diferentes. No conjunto de protocolo TCP/IP, todo endereo IP de host contm informaes sobre a rede onde se localiza o host. Na borda de cada rede local, um dispositivo de rede intermedirio, geralmente um roteador, desencapsula o quadro para ler o endereo do host de destino contido no cabealho do pacote, a PDU da Camada 3. Os roteadores usam a poro de rede do identificador desse endereo para determinar qual caminho usar para chegar ao host de destino. Uma vez determinado o caminho, o roteador encapsula o pacote em um novo quadro e o envia em direo ao dispositivo final de destino. Quando o quadro atinge seu destino final, os cabealhos do quadro e do pacote so removidos e os dados so movidos para a Camada 4. Mostrar mdia visual

2.5.4 Obtendo os Dados da Aplicao Correta Pgina 1: Na Camada 4, as informaes contidas no cabealho da PDU no identificam um host de destino ou uma rede de destino. O que elas identificam o processo especfico ou servio sendo executado no dispositivo de destino que ir atuar nos dados sendo entregues. Hosts, sejam eles clientes ou servidores na Internet, podem executar mltiplas aplicaes de rede simultaneamente. As pessoas que usam PCs tm frequentemente um cliente de e-mail sendo executado ao mesmo tempo que um navegador web, um programa de mensagem instantnea, alguma mdia em stream, e talvez um jogo. Todos esses programas sendo executados separadamente so exemplos de processos individuais. Visualizar uma pgina web chama pelos menos um processo de rede. Clicar em um hyperlink faz com que um navegador se comunique com um servidor web. Ao mesmo tempo, o cliente de e-mail pode estar enviando e recebendo e-mail e um colega ou amigo pode estar enviando uma mensagem instantnea. Pense em um computador que possui somente uma interface de rede. Todos os fluxos de dados criados pelas aplicaes em execuo no PC entram e saem por aquela nica interface, mesmo assim as mensagens instantneas no pulam no meio de um documento do processador word ou um e-mail aparea em um jogo. Isso acontece porque os processos individuais executados nos hosts de origem e de destino se comunicam uns com os outros. Cada aplicao ou servio representado na Camada 4 por um nmero de porta. Um nico dilogo entre dispositivos identificado com um par dos nmeros de porta de origem e destino da Camada 4 que so representativos das duas aplicaes de comunicao. Quando os dados so recebidos no host, o nmero de porta examinado para determinar qual aplicao ou processo o destino correto para os dados.

13

11/7/2010

CISCO Accessible ThemeMostrar mdia visual

Page 14 of 17

2.5.5 Guerreiros da Net Pgina 1: Um recurso de entretenimento para ajud-lo a visualizar os conceitos de rede o filme animado "Guerreiros da Net" pela TNG Media Lab. Antes de visualizar o vdeo, h algumas coisas a serem consideradas. Primeiro, em termos de conceitos que voc aprendeu neste captulo, pense sobre quando no vdeo voc est na LAN, na WAN, na intranet, na Internet; e o que so dispositivos finais X dispositivos intermedirios; como so aplicados os modelos OSI e TCP/IP; quais protocolos esto envolvidos. Segundo, alguns termos so mencionados no vdeo que podem no ser familiares. Os tipos de pacotes mencionados se referem ao tipo de dados de nvel superior (TCP, UDP, Ping ICMP, PING da morte) que so encapsulados nos Pacotes IP (tudo possivelmente convertido em Pacotes IP). Os dispositivos que o pacote encontra em sua jornada so roteadores, servidor proxy, switch, intranet corporativa, o proxy, URL, firewall, largura de banda, hosts, servidor web. Terceiro, enquanto os nmeros de porta 21, 23, 25, 53 e 80 foram mencionados explicitamente no vdeo, os endereos IP so mencionados somente de maneira implcita voc consegue ver onde? Onde no vdeo os endereos MAC foram envolvidos? Finalmente, embora todas as animaes contenham frequentemente simplificaes nelas, existe um erro claro no vdeo. Por volta do quinto minuto, feita a declarao "O que acontece quando o Sr. IP no recebe um reconhecimento, ele simplesmente envia um pacote em substituio". Como voc encontrar em captulos posteriores, essa no uma funo do Internet Protocol (IP) da Camada 3, que um protocolo de entrega no confivel, de grande esforo, mas sim uma funo do Protocolo TCP da Camada de Transporte. No fim deste curso voc ter um entendimento muito melhor da amplitude e da profundidade dos conceitos exibidos no vdeo. Esperamos que goste. Faa o Download do filme em http://www.warriorsofthe.net Mostrar mdia visual

2.6 Laboratrios do Captulo2.6.1 Laboratrio: Orientao de Topologia e Construo de uma Pequena Rede Pgina 1: Este laboratrio se inicia ao faz-lo construir duas pequenas redes. Ento, ele mostra como elas esto conectadas maior rede de laboratrio hands-on usada ao longo do curso. Essa rede um modelo simplificado de uma seo da Internet e ser usada para desenvolver suas habilidades prticas de rede. A seqncia a seguir de laboratrios introduzir os termos de rede abaixo. Essa terminologia de rede ser estudada em detalhes em captulos posteriores. Cabo direto: Cabo UTP de cobre para conectar dispositivos de rede no semelhantes Cabo Crossover (Cruzado): cabo UTPde cobre para conectar dispositivos similares de rede Cabo Serial: Cabo de cobre tpico de conexes de grandes reas Ethernet: tecnologia de rede de rea local dominante Endereo MAC: Ethernet Camada 2, endereo fsico Endereo IP: Camada 3 endereo lgico Mscara de Sub-Rede: Necessria para interpretar o Endereo IP

14

11/7/2010

CISCO Accessible Theme

Page 15 of 17

Gateway Padro: O endereo IP em uma interface de roteador ao qual uma rede envia trfego para fora da rede local NIC: Placa de Interface de Rede, a porta ou interface que permite que um dispositivo final participe de uma rede Porta (hardware): Uma interface que permite que um dispositivo de rede participe da rede e esteja conectado via meio fsico de rede Porta (software): Endereo de protocolo Camada 4 no conjunto TCP/IP Interface (hardware): Uma porta Interface (software): Um ponto de interao lgica dentro de um software PC: Dispositivo final Computador: Dispositivo final Estao de Trabalho: Dispositivo final Switch: Dispositivo intermedirio que faz decises sobre quadros com base nos endereos da Camada 2 (endereos MAC Ethernet) Roteador: Dispositivo da Camada 3, 2 e 1 que faz decises sobre pacotes com base nos endereos da Camada 3 (tipicamente endereos IPv4) Bit: Dgito binrio, 1 ou zero lgico, possui vrias representaes fsicas como pulsos eltricos, pticos ou micro-ondas; PDU da Camada 1 Quadro: PDU da Camada 2 Pacote: PDU da Camada 3 Clique no cone do Laboratrio para mais detalhes. Mostrar mdia visual

Pgina 2: Nesta atividade, voc usar o Packet Tracer para completar o laboratrio Orientao de Topologia e Construo de uma Pequena Rede. Clique no cone do Packet Tracer para iniciar a atividade. Mostrar mdia visual

2.6.2 Laboratrio: Usando o Wireshark para Visualizar Unidades de Dados de Protocolo Pgina 1: Neste laboratrio, voc aprender a usar uma ferramenta bastante poderosa, o Wireshark que captura ("sniffing") trfego. Clique no cone do Laboratrio para mais detalhes. Mostrar mdia visual

Pgina 2: Nesta atividade, voc usar o modo de Simulao do Packet Tracer para capturar e analisar pacotes de um ping a partir do prompt de comando de um PC e uma solicitao web usando uma URL.

15

11/7/2010

CISCO Accessible Theme

Page 16 of 17

Clique no cone do Packet Tracer para iniciar a atividade. Mostrar mdia visual

2.7 Resumo do Captulo2.7.1 Resumo e Reviso Pgina 1: Redes de dados so sistemas de dispositivos finais, dispositivos intermedirios e o meio fsico conectando os dispositivos, que fornecem a plataforma para a rede humana. Esses dispositivos, e os servios que operam neles, podem se interconectar de maneira global e transparente ao usurio porque eles cumprem com as regras e protocolos. O uso de modelos de camadas como abstraes significa que as operaes de sistemas de rede podem ser analisadas e desenvolvidas para atender as necessidades de futuros servios de comunicao. Os modelos de rede mais amplamente utilizados so o OSI e o TCP/IP. Associar os protocolos que estabelecem as regras de comunicao de dados com as diferentes camadas til na determinao de quais dispositivos e servios so aplicados em pontos especficos medida que os dados passam por LANs e WANs. medida que passam pela pilha, os dados so segmentados em pedaos e encapsulados com endereos e outros rtulos. O processo revertido medida que os pedaos so desencapsulados e passam na pilha de protocolo de destino. Aplicao de modelos permite que vrios indivduos, empresas e associaes comerciais analisem redes atuais e projetem as redes do futuro. Mostrar mdia visual

Pgina 2: Mostrar mdia visual

Pgina 3: Nesta atividade, voc comear a construir, testar e analisar um modelo de rede do laboratrio Exploration. Instrues de Integrao de Habilidades do Packet Tracer (PDF) Clique no cone do Packet Tracer para iniciar a atividade. Mostrar mdia visual

Pgina 4: Para Saber Mais Questes de Reflexo Quo teis ainda so as classificaes LAN, WAN e Internet, e como elas poderiam realmente ser problemticas na classificao de redes? Quais so os pontos fortes e fracos dos modelos OSI e TCP/IP? Por que ambos os modelos ainda so usados? Metforas e analogias podem ser auxlios importantes no aprendizado, mas devem ser usadas com cuidado. Considere questes de dispositivos, protocolos e endereamento nos sistemas a seguir: Servio postal padro

16

11/7/2010

CISCO Accessible ThemeServio de entrega de parcela expresso Sistema de telefone tradicional (anlogo) Telefonia de Internet Servios de embarque por continer Sistemas de rdio terrestre ou via satlite Televiso via broadcast e a cabo

Page 17 of 17

Discuta o que voc v como fatores comuns entre esses sistemas. Aplique quaisquer similaridades a outras redes. Como voc poderia aplicar esses conceitos comuns para o desenvolvimento de novos sistemas de comunicao e redes? Mostrar mdia visual

2.8 Teste do Captulo2.8.1 Teste do Captulo Pgina 1: Mostrar mdia visual

Ir para a prxima Ir para a anterior Rolar Para o Topo

All contents copyright 2007-2009 Cisco Systems, Inc. | Translation courtesy of: Fundao Bradesco & NCE - UFRJ. Sobre

17

11/7/2010