modelo osi
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Redes de Computadores
• Uma Rede de Computadores é formada por um conjunto de módulos processadores (Mps) capazes de trocar informações e compartilhar recursos, interligados por um sistema de comunicação.
• O sistema de comunicação vai se constituir de um arranjo topológico interligando os vários módulos processadores através de enlaces físicos (meios de transmissão) e de um conjunto de regras com o fim de organizar a comunicação (protocolos).
TIPOS DE REDES
• Lan – Local Area Network (Redes Locais) • Man – Metropolian Area Network(Redes metropolitanas) • Wan – Wide Area Network (Redes Geograficamente
distribuídas) • Redes Sem Fio:
Interconexão de sistemas LAN sem fio WAN sem fio
• Redes Domésticas • Ligação Inter-redes
Topologia de redes
Define os caminhos físicos estabelecidos pelos meios de comunicações (enlaces físicos) entre pares de estações conectadas.
Topologia de Redes
• Tipos:
– Ponto a ponto : Possuem 2 pontos de comunicação um
em cada enlace ou ligação.
– Multiponto: Tem presença de 3 ou mais dispositivos de
comunicação com possibilidade de utilização do mesmo enlace.
Topologia de Redes
• Formas: - Simplex :caracteriza uma ligação na qual os dados circulam num só um sentido, ou seja do emissor para o receptor.
- Half-duplex: caracteriza uma ligação na qual os dados circulam num sentido ou no outro, mas não os dois simultaneamente.
- Full-duplex: caracteriza uma ligação na qual os dados circulam de maneira bidirectiva e simultaneamente.
Topologia de Redes – RING(ANEL) • Cabo fechado sobre si próprio
• Ligações Ponto-a-Ponto
▫ Sinais passam sequencialmente de ligação em ligação até ao destinatário
• Falha na ligação de um
computador à rede implica falha em toda a rede (se anel físico)
▫ É difícil descobrir onde está a falha
• Pouco utilizada ▫ Utilizada pelo padrão FDDI – optical
Fiber Distributed Data Interface
▫ Utiliza-se mais como topologia lógica do que física (e.g. Token-Ring)
Anel FDDI
Nó A
Nó BNó C
TOPOLOGIA REDES – BARRAMENTO(BUS) • Cabo ao longo do qual se ligam os computadores
• Transmissão feita em Broadcast
• Recepção apenas pelo destinatário
• Utiliza-se normalmente com 10Base2 ou 10Base5
▫ A que usa menos cabo
• Falha num segmento implica falha na rede ▫ É difícil descobrir onde está a falha
• Transmissão é lenta
• Em desuso
TOPOLOGIA DE REDE – ESTRELA(STAR) • Cada computador liga-se a um
dispositivo central de forma independente
• As mensagens são enviadas ao dispositivo central que se encarrega de reenviar aos outros computadores
• Uma falha numa ligação não implica a falha na rede ▫ É fácil descobrir onde se encontram
as falhas
• Usa-se normalmente com 10BaseT ou 100BaseTX
• A que usa mais cabo
• A mais utilizada em LANs
Arquitetura de Redes • Os projetistas de redes utilizam o princípio de camadas hierárquicas para o desempenho de arquiteturas de redes, utilizada para reduzir a complexidade do projeto de rede; • Princípio de “dividir-e-conquistar”; • Casa camada é construída utilizando as funções e serviços oferecidos pelas camadas inferiores; • Uma camada só precisa saber quais serviços são oferecidos pelas camadas inferiores, sem precisar conhecer como esses serviços são implementados; • Cada camada pode ser implementada como software ou hardware;
Arquitetura de Redes
Cada camada se comunica com a camada de mesmo nível em outra máquina (camadas pares); • As regras que governam a comunicação da camada N são chamadas de protocolo da
camada N;
• A comunicação entre as camadas pares é virtualmente horizontal (exceto na camada
física); • De fato, os dados descem verticalmente através de cada camada até a camada física, nesta, são transmitidos horizontalmente e em seguida sobem até a camada de destino.
Arquitetura de Redes
“A arquitetura da rede é formada por camadas, interfaces e protocolos. Cada camada oferece um conjunto de serviços à camada superior, usando funções realizadas na próprio camada e serviços disponíveis nas camadas inferiores.” [SOARES 95]; • A divisão dos protocolos em camadas é mais eficiente:
• Divisão clara nas interfaces; • A alteração em uma camada não causa impacto no projeto, desde que as interfaces da camada permaneçam inalteradas; • Cada camada pode ser desenvolvida paralelamente às outras.
• A quantidade, nome, funções e serviços de cada camada varia entre as arquiteturas; • A primeira “arquitetura” aberta e pública foi padronizada pela ISO (International Organization for Standardization) foi o Reference Model for Open Systems interconnection (RM-OSI).
Arquitetura de Redes
• Fluxo de informações em uma arquitetura em camadas:
Modelo OSI – Open Systems Interconnection
O objetivo é fornecer uma base comum que permita o desenvolvimento coordenado de padrões para interconexão de sistemas;
• É dividido em sete camadas (níveis);
• Inicialmente projetado para WANs;
• Não serve como especificação de implementação, ou seja, não fornece nível de
detalhamento suficiente para a definição precisa dos serviços e protocolos;
• O OSI em si não define uma arquitetura de rede, pois ele apenas especifica os
serviços de cada camada (o que fazer) mas não especifica a implementação dos
serviços e protocolos (como fazer).
At e n ç ã o : N ã o h á q u a l q u e r g a r a n t i a q u e d o i s s i s t e m a s s e g u i n d o o p a d r ã o O S I p o s s a m s e c o m u n i c a r .
Modelo OSI – Open Systems Interconnection
• Classificação dos Serviços Oferecidos pelo OSI: • Orientado a conexão: é necessário primeiro que o usuário estabeleça uma conexão, utilizar a conexão e depois encerrar a conexão. Nesse caso a ordem de envio de dados é preservada. Exemplo: ligação telefônica. • COM CONFIRMAÇÃO
• Sequências de mensagens: envio de dois e-mail de 1.024 cada chegará ao destino da mesma forma como enviada, porque preserva os limites da mensagem. • Fluxo de bytes: conectar um computador a um servidor remoto, só é necessário um fluxo de bytes do computador do usuário para o servidor, dispensando os limites da mensagem.
• SEM CONFIRMAÇÃO
• Dispensa confirmações e é mais rápido. Exemplo: conferência de vídeo e tráfego de voz digital.
Modelo OSI – Open Systems Interconnection
• Classificação dos Serviços Oferecidos pelo OSI: • Não orientado a conexão: não é necessário o estabelecimento de uma
conexão, mas sim, informar o endereço para quem os dados serão enviados. Nem sempre a ordem do envio dos dados é preservada. Exemplo: sistema postal.
• Com Confirmação
Exemplo: envio de e-mail sem solicitar confirmações do destinatário.
• Sem Confirmação Exemplo: envio de e-mail sem solicitar confirmações do destinatário, lixo de correio eletrônico.
• Solicitação/resposta: o transmissor envia uma solicitação e o servidor faz uma busca em sua biblioteca fornecendo a resposta. Exemplo: banco de dados.
Modelo OSI
Camada Física • É a camada responsável por enviar os bits de
um computador para o outro por um circuito físico.
• Fornece as características mecânicas,
elétricas, funcionais e procedimentos para ativar, manter e desativar conexões físicas;
• Reconhece apenas bits, sem tentar inferir
seus significados; • Neste nível é definido como representar os
bits em termos de intervalo de sinalização, se a transmissão é half ou full-duplex;
• Não cabe ao nível físico tratar erros de
transmissão.
Modelo OSI Camada de Enlace de Dados
• É a camada que lida com quadros, grupo
de bits transmitidos pela rede. Ela depende da camada Física para enviar os bits
• A camada de Enlace de Dados assegura que os quadros enviados pela rede serão recebidos com o devido tratamento de erros eventuais, que podem implicar em retransmissão do quadro.
• Em geral inclui alguns bits de redundância nos quadros para facilitar a detecção e correção de erros;
• Pode tratar do controle de fluxo, evitando que um emissor rápido sobrecarregue um receptor mais lento.
Modelo OSI Camada de Rede • É a camada que lida com pacotes, que possuem tamanho pré-
determinados podendo ser maiores ou menores que os seguimentos do nível de transporte .
• Esta camada lida com o roteamento de pacotes entre os computadores (host) da rede, e conhece os endereços desses hosts;
• Fornece ao nível de transporte uma independência quanto ao roteamento associado ao estabelecimento e operação de uma conexão de rede;
• Pode tratar do controle de congestionamento da rede;
• Pode oferecer serviços de:
• Datagrama (sem conexão):
• os pacotes de uma comunicação não estão dentro de um mesmo contexto, são independentes;
• os pacotes devem possuir o endereço de destino;
• cada pacote pode seguir uma rota diferente.
• Circuito virtual (orientado a conexão):
• é necessário antes de haver a troca de informações, o estabelecimento do circuito;
• os pacotes de uma conversação estão sobre um mesmo contexto e trafegam pela mesma rota.
MODELO OSI
Camada de Transporte
• O nível de rede não garante que um pacote chegue ao destino ou os mesmos podem chegar fora de ordem;
• O nível de transporte é o primeiro (em ordem crescente) em que a comunicação é verdadeiramente
fim a fim;
• Pode ou não oferecer um serviço confiável (com confirmação);
• Pode oferecer controle de fluxo;
• Pode oferecer detecção e recuperação de erros;
• Segmentação de mensagens;
• Sequenciação de mensagens, garantindo às camadas superiores que as mensagens chegarão ao destino em
ordem.
Modelo OSI
Camada de Sessão • Essa camada estabelece e mantém uma sessão
entre aplicativos que estão sendo executados em computadores diferentes, ou seja, estabelece sessões entre usuários de máquinas distintas;
• Trata das questões de sincronismo de
comunicação • Pode oferecer gerenciamento de tokens em Comunicações half-duplex; • Pontos de sincronização, onde uma comunicação encerrada inesperadamente pode ser retomada de onde parou.
Modelo OSI Camada de Apresentação
• Máquinas distintas podem tratar os dados de maneiras distintas “big endian” (Motorola) e “little endian” (Intel), ASCII e Unicode, etc; • Deve conhecer a sintaxe de seu sistema local; • Deve fornecer uma sintaxe única livre de qualquer “amarração” tecnológica; • O nível de apresentação é responsável por realizar transformações adequadas nos dados, antes de seu envio ao nível de sessão; • Pode oferecer serviços de:
• Compressão de dados • Criptografia • Conversão de padrões
Modelo OSI Camada de Aplicativo • É a camada que lida com as
solicitações dos aplicativos que requerem comunicações de rede, como o acesso a um banco de dados ou o envio de um correio eletrônico.
• Esta camada oferece acesso direto aos aplicativos que estão sendo executados em computadores ligados em rede
MODELO OSI
HOST A HOST B