Redes de Computadores

Modelo de Camadas

Sumário Visão Geral de uma Rede de Computadores

Protocolos

Modelo de Camadas Porque utilizar

Tipos de Modelos de Referência

Modelo de Referência ISO/OSI Histórico

Principais características

Camadas

Protocolos do Modelo OSI

Principais considerações

Modelo de Referência TCP/IP Histórico

Principais Características

Camadas

Visão Geral das Camadas

Conceito de Portas

Comparação entre os Modelos

Modelo de Cinco Camadas Principais características

Camadas

Protocolos do Modelo Cinco Camadas

2

Visão Geral de uma Redes de Computadores

Origem - dispositivo emissor – transmissor

Interface – modem

Canal / link de comunicação

Interface - modem

Destino - dispositivo receptor

3

Protocolos (1/2)

Conjunto de regras e convenções sobre a forma que se dará a comunicação entre entidades de sistemas diferentes;

Em uma rede de computadores, toda comunicação é governada por protocolos;

Definem formato, ordem de mensagens enviadas e recebidas entre entidades de rede e ações tomadas ao enviar ou receber uma mensagem.

4

Protocolos (2/2)

5

Redes são complexas ?! ... ???

Dispositivos

Protocolos

Hosts

Roteadores

Enlaces

Aplicações

Hardware

Software

e muito mais...

Pergunta:

Como organizar isso tudo???

Resposta: Dividir em Camadas

Modelo de Camadas

6

Por que usar camadas?

Estrutura explícita permite identificação de relações entre componentes;

Modularização facilita implementação, atualização do sistema; Exemplo:

Uma janela de um apartamento está vinculada ao seu respectivo andar de um prédio de residências.

Tipos de Modelos de Referência:

ISO/OSI TCP/IP

Cinco camadas (hpibrido)

Modelo ISO/OSI

Modelo ISO/OSI (1/11) Histórico

8

Em 1984 a ISO (Organização Internacional de Padronização), criou o modelo de referência aberto OSI (Open Systems Interconnection)

Para resolver o crescimento de protocolos proprietários de rede incompatíveis;

Facilitar o processo de padronização e obter interconectividade entre máquinas de diferentes fabricantes;

Modelo serve de base para qualquer tipo de rede, seja de curta, média ou longa distância.

Modelo ISO/OSI (2/11) Principais características

9

Dividido em sete camadas: As três camadas mais baixas cuidam dos aspectos

relacionados à transmissão propriamente dita; A camada de transporte lida com a comunicação

fim a fim; As três camadas superiores se preocupam com os

aspectos relacionados à aplicação, já a nível de usuários;

A comunicação entre sistemas ocorre a nível de camadas.

10

É a única camada que possui acesso físico ao meio de transmissão de rede (cobre, fibra ótica ou ondas de rádio);

Trata das características dos padrões mecânicos, elétricos, funcionais e procedimentos para conexão física;

Responsável por enviar os bits de um computador para o outro por fio ou por outro tipo de conexão;

NÃO é função desta camada em tratar erros de transmissão.

Modelo ISO/OSI (3/11) Camada Física

11

Torna o meio físico livre de erros;

Detecção e correção de erros;

Quadros com informação + bits de

verificação;

Subcamadas

MAC - Controla o acesso ao meio físico

LLC - Controla o enclace lógico

Modelo ISO/OSI (4/11) Camada de Enlace de Dados

12

Roteia as informações de origem ao

destino, ou seja, responsável pelo

endereçamento dos pacotes, convertendo

endereços lógicos (IP) em endereços

físicos (MAC) , de forma que os pacotes

consigam chegar corretamente ao destino;

Essa camada também determina a rota que

os pacotes irão seguir para atingir o

destino.

Modelo ISO/OSI (5/11) Camada de Rede

13

Divide as mensagens em pacotes;

É a primeira camada de comunicação fim a fim, ou seja, o programa na máquina de origem conversa com a máquina de destino;

Comunicação fim a fim

Deve garantir uma comunicação fim a fim confiável.

Modelo ISO/OSI (6/11) Camada de Transporte

Rede de Interconexão

A

B

14

Esta camada estabelece, gerencia e

termina sessões entre dois hosts;

Exemplo: faz com que dois programas em

computadores diferentes estabeleçam uma

sessão de comunicação para posterior

troca de informação.

Modelo ISO/OSI (7/11) Camada de Sessão

15

Realiza transformações adequadas nos

dados:

Tradução dos dados entre a camada de

Aplicação e as demais camadas;

Compressão de textos;

Criptografia;

Conversão de padrões.

Modelo ISO/OSI (8/11) Camada de Apresentação

16

É a camada que lida com as solicitações dos aplicativos que requerem comunicações de rede como: Acesso a um banco de dados;

Envio de um correio eletrônico;

Transferência de arquivos;

Esta camada oferece acesso direto aos aplicativos que estão sendo executados em computadores ligados em rede.

Modelo ISO/OSI (9/11) Camada da Aplicação

17

Modelo ISO/OSI (10/11) Protocolos do Modelo OSI

Modelo ISO/OSI (11/11) Principais Considerações

18

O Modelo OSI não obteve êxito comercial;

Modelo OSI muito complexo

Primeiras versões demoraram a ser lançadas e não tinham bom

desempenho (eram lentas);

Nem sempre precisamos usar todas as camadas(sete) em um software.

Exemplo:

FTP - não usa criptografia,

Email - não usa a noção de sessão;

Quanto o padrão OSI foi lançado, o TCP/IP já estava sendo amplamente

utilizado nas universidades. Muitos fabricantes já ofereciam produtos TCP/IP.

Modelo TCP/IP mais simples e eficiente e cresceu mais rapidamente. Além

disso estava associado ao SO UNIX (muito empregado no ambiente

acadêmico).

Modelo TCP/IP

20

Modelo TCP/IP (1/10) Histórico

Na década de 60, a Advanced Research Projects Agency foi

fundada com recursos sob os auspícios do U.S. Department of

Defense;

Computadores naquela época eram poucos e caros;

Em 1968, o Defense Department fundou uma rede de

interconexão para compartilhar esses preciosos recursos;

A rede, DARPANet, designada por Bolt, Beranek, e Newman,

tinha suficiente redundância para resistir à perda da maior parte

da rede;

DARPANet, mais tarde mudada para domínio público,

eventualmente desenvolveu-se para tornar-se a Internet de

nossos dias.

21

Com a adoção maciça do TCP/IP no governo americano, universidades e centros de pesquisas, ele se tornou um padrão mundial de fato na interconexão de computadores;

Sendo um padrão aberto aceita sugestões de melhoria da comunidade internacional;

A Internet se fundamenta no modelo de referência de protocolo TCP/IP.

Modelo TCP/IP (2/10) Histórico

22

Padrão aberto;

TCP/IP foi o protocolo adotado na

Internet;

Possui quatro camadas.

Modelo TCP/IP (3/10) Principais características

23

Conecta o host à rede. Presume que

qualquer tecnologia de acesso pode ser

utilizada, com ou sem fio, local ou não,

etc.

Protocolos:

Utilizados no driver do dispositivo no SO,

placa de rede:

SLIP

PPP

Modelo TCP/IP (4/10) Camada de Acesso à rede

24

Encaminhamento de pacotes pela rede

de interconexão, independente da

localização dos hosts.

Endereçamento dos hosts

Roteamento

Controlar congestionamento

Protocolos:

IP

ICMP – ping do dos

Modelo TCP/IP (5/10) Camada de Internet

25

Comunicação entre o host origem e o host destino (fim a fim)

Protocolos: TCP - Transmition Control Protocol

Garante a entrega dos pacotes

Mantém a sequência de envio em caso de falha de comunicação

Detecta e corrige erros de transmissão

UDP - User Datagram Protocol Não garante a entrega de pacotes

Não tem detecção e correção de erros de transmissão

Muito usado em transmissão de voz e vídeo.

Modelo TCP/IP (6/10) Camada de Transporte

26

Serviços específicos para os usuários e aplicações Representação, codificação e controle de

diálogo.

Protocolos: Telnet – Serviço de Terminal alfanumérico

FTP – Transferência de arquivos

SMTP – correio eletrônico

DNS

HTTP

Modelo TCP/IP (7/10) Camada da Aplicação

27

Modelo TCP/IP (8/10) Visão geral das Camadas

28

Cada nível da arquitetura existe um campo no protocolo da camada que

indica para que os dados encapsulados devem ser entregues;

Para distinguir dentre as várias aplicações, o nível de transporte associa um

identificador a cada processo de aplicação;

Esse identificador é chamado de “Porta”;

Número de portas de origem e destino são incluídos no cabeçalho do TCP e

do UDP.

Modelo TCP/IP (9/10) O Conceito de Portas

29

Existem algumas diferenças de nomenclatura das Camadas no Modelo TCP/IP

mas, independente de tais diferenças o princípio e as funções das Camadas são

as mesmas obedecendo ao esquema mostrado abaixo.

Modelo TCP/IP (10/10) Comparação entre os Modelos

Modelo de Cinco camadas

31

Camada de Aplicação5

Camada de Transporte4

Camada de Rede3

Camada de Enlace2

Camada Física1

Canal de comunicação

Usuário

Modelo de Cinco Camadas Principais características

Modelo de Cinco Camadas Camadas

32

Modelo de Cinco Camadas Protocolos do Modelo

33

Camada Descrição Protocolo

Aplicação Suporta aplicações de rede FTP, SMTP,

HTTP

Transporte Transferência de dados entre

sistemas terminais

TCP, UDP

Rede Roteamento de datagramas da

origem ao destino

IP

Enlace Transferência de dados entre

elementos de rede vizinhos

PPP, ethernet