28/09/2009

1

Organizações de Padronização

de Redes

O que são padrões de redes?

Quem estabelece os padrões?

Professor Léo Matos

• Os padrões ditam desde o formato demensagens, passando pela intensidade de umsinal elétrico, até as dimensões que umdeterminado conector ou interface devem ter.

• Esta padronização permite, por exemplo, quevocê possa adquirir uma placa de rede que,independentemente do fabricante, poderá sermontada em seu equipamento e os demaiscomponentes de hardware e softwarepresentes poderão interagir com ele.

• As Organizações de Padronização são associaçõescompostas por representantes dos fabricantes, deuniversidades, centros de pesquisa e governos.

• Organizações de Padronização Industrial, Comercialou Profissional: Electronic Industries Association(EIA); International Eletrotechnical Commission (IEC);Institute of Electrical and Electronics Engineers(IEEE).

• Organizações de Padronização Internacionais:International Organization for Standardization (ISO);International Telecommunications Union (ITU).

Os Modelos de Referência

• Visando reduzir a complexidade e facilitar a interoperabilidade, os softwares de comunicação são altamente estruturados.

• O processo de comunicação é dividido em camadas, onde cada camada provê serviços para a camada superior.

• Na comunicação entre duas máquinas, cada nível troca informações com o mesmo nível na outra máquina. Desse modo, uma camada pode ser completamente alterada, desde que respeitadas as interfaces.

28/09/2009

2

• Existem atualmente dois modelos de referência que tratam dessa organização da comunicação em camadas:

• Modelo de Referência Open Systems Interconnection/InternationalOrganization Standardization (OSI/ISO);

• E o Modelo de Referência TransmissionControl Protocol/Internet Protocol(TCP/IP).

Modelo OSI/ISO

• Este modelo apresenta um conjunto detalhado de definições e codificações para organizar a arquitetura da rede em camadas.

• Cada camada agrupa funções e serviços similares.

• Eventuais ajustes ou modernizações em uma camada não afetam as demais, se respeitadas as interfaces entre elas.

• São sete as camadas deste modelo. Em geral, as camadas inferiores oferecem serviços às superiores.

Modelo OSI/ISO

28/09/2009

3

Camada Física

• Trata da transmissão efetiva dos bits pela rede. Os dados são enviados pela rede como uma seqüência de bits composta de vários 0 (zero) e 1 (um).

• Assim, essa Camada deve garantir que um bit 0, enviado, deve ser recebido como um bit 0 e um bit 1, enviado, deve ser recebido como um bit 1.

• Não se preocupa com a leitura de informações e nem com erros ocorridos durante a transmissão.

Camada de Enlace• A função principal da Camada de Enlace é tornar livre

de erros a transmissão efetuada pela Camada Física.

• Para isso, divide o fluxo de bits em unidades chamadas “quadros”. Cada quadro possui centenas ou milhares de bits.

• É função dessa Camada efetuar um controle de fluxo, evitando que o transmissor envie mais do que o receptor pode processar.

• Pode ainda reenviar um quadro inutilizado por erros de transmissão, ou um quadro perdido; deve também possuir mecanismos para detectar o recebimento de quadros repetidos.

Camada de Rede

• A Camada de Rede trata de duas funções importantes: endereçamento e roteamento.

• A primeira diz respeito à identificação dos endereços de origem e destino dos dados a transmitir.

• A segunda está relacionada a escolhas associadas à determinação do melhor caminho a ser percorrido pela informação (rotas).

• Nesta camada, o fluxo de dados é dividido em unidades denominadas pacotes.

Importante!

• Em situações em que as máquinas estão conectadas diretamente por meio de uma ligação ponto-a-ponto, não há a necessidade de uma Camada de Rede, uma vez que a Camada de Enlace pode executar as tarefas necessárias à manutenção do enlace (link).

28/09/2009

4

Camada de Transporte

• Para prover a comunicação fim-a-fim confiável, a Camada de Transporte da origem se comunica com a do destino, o que não acontece nas camadas inferiores (Física, de Enlace e de Rede), nas quais a comunicação se dá entre máquinas adjacentes.

• A Camada de Transporte da origem recebe os dados da Camada de Sessão, dividindo-os em unidades menores, denominadas segmentos.

• Então os encaminha, via camadas inferiores, à Camada de Transporte do destino, que libera os dados para a Camada de Sessão na ordem em que foram enviados pela Camada da origem.

Camada de Sessão• Objetiva fornecer meios que permitam melhor

controle sobre a informação enviada, sobretudo em situações com que a Camada de Transporte não consegue lidar.

• Sua Maior função é a sincronização.

• A Camada de Sessão permite que a transferência dos dados seja reiniciada de um ponto de referência imediatamente anterior à falha. Esse ponto de referência é denominado “ponto de sincronização”. A origem e o destino periodicamente trocam informações estabelecendo pontos de referência lógicos. Quando ocorre uma falha, a transferência poderá se dar a partir do último ponto de referência.

Camada de Apresentação• A Camada de Apresentação oferece serviços

relacionados à sintaxe (formato) e à semântica (significado) das informações, ao contrário das camadas inferiores que, normalmente, se preocupam somente com a movimentação de bits entre as máquinas.

• A Camada de Apresentação compreende a sintaxe do sistema local e do sistema de transferência, e permite que computadores utilizando diferentes códigos possam se comunicar adequadamente. Por exemplo: caso um deles se utilize de Unicode e o outro de ASCII.

Camada de Aplicação

• A Camada de Aplicação provê padrões para que aplicativos possam comunicar-se adequadamente, independentemente do fabricante do sistema em que são executados.

28/09/2009

5

O Modelo TCP/IP

• O surgimento do Modelo de Referência TCP/IP deu-se de maneira bem diferente do OSI/ISO.

• Com o advento da Internet, a utilização de diferentes tecnologias de transmissão por rádio e satélite, vários problemas afloraram.

• Resolveu-se então criar uma arquitetura de referência, a qual posteriormente foi denominada TCP/IP, em razão de dois de seus principais protocolos: o Transmission Control Protocol (TCP) e o Internet Protocol (IP).

Camada de Transporte

• Tem por finalidade estabelecer uma conversação entre a origem e o destino final.

• Dois protocolos: Transmission Control Protocol(TCP) – Protocolo de Controle de Transmissão; e User Datagram Protocol (UDP) – Protocolo de Datagrama de Usuário.

28/09/2009

6

• O TCP é um protocolo orientado à conexão, onde os dados são entregues sem erros e na mesma ordem em que foram enviados.

• É o TCP do TCP/IP. Provê transmissão confiável de dados por meio da detecção e correção de erros nas extremidades. Garante a não duplicação de dados.

• Todos os dados enviados são confirmados. É utilizado em aplicações interativas ou que não possuam mecanismo próprio de controle de entrega.

• O UDP é um protocolo não orientado à conexão. Não confiável, é utilizado para suportar tráfego de aplicações que não necessitam de controle de fluxo ou de seqüência.

• Geralmente essas aplicações necessitam mais de agilidade do que de uma entrega precisa, sobretudo para as do tipo consulta e resposta e que transmitem pequenas quantidades de dados.

• O controle do envio e recebimento dessas mensagens usualmente é feito pelas próprias aplicações.

• A escolha pelo TCP ou UDP se dá em função do protocolo da Camada de Aplicação, que demanda um serviço, orientado à conexão ou não. Entre os protocolos que se utilizam do TCP estão o HTTP, FTP e SMTP, enquanto entre os que se utilizam do UDP estão o NFS, DNS e SNMP.

Camada de Rede

• A Camada de Rede, também denominada de Inter-Rede ou Internet, é a responsável pela transmissão de dados, sem conexão e não confiável (modo datagrama). Assim como a mesma camada no modelo OSI, efetua duas importantes funções: endereçamento e roteamento.

• Na origem, recebe os dados da Camada de Transporte, agrupando-os em pacotes. Adiciona ainda um cabeçalho com que possui, entre outras informações, o endereço da máquina de origem e de destino das informações.