ndice Sumrio Sumrio ............................................................................... 1 Aula 1 Redes e Internet .................................................... 3 Objetivos ........................................................................... 3 Livro .................................................................................. 3 Aprenda mais! ................................................................... 3 Contedo - Aula 01 .......................................................... 5 Sntese da aula ............................................................... 20 Prxima aula ................................................................... 21 Exerccios ........................................................................ 21 Aula 2 - Viso geral de conceitos fundamentais ................ 23 Introduo da Aula 02 ..................................................... 23 Livro ................................................................................ 23 Aprenda mais! ................................................................. 24 Contedo Aula 02 ........................................................... 24 Sntese da aula ............................................................... 36 Prxima aula ................................................................... 37 Exerccios ........................................................................ 37 Aula 3 - Elementos de interconexo de redes ................... 39 Objetivos ......................................................................... 39 Contedo......................................................................... 39 Exerccios ........................................................................ 47 Aula 4 ................................................................................ 49 Computer Networks ........................................................... 54 Aula 5 - A FAMLIA DE PROTOCOLOS TCP/IP ............... 70 Usurio "annimo" ........................................................ 87 Aula 6 .............................................................................. 119 Objetivos ....................................................................... 119 Aprenda mais! ............................................................... 141 Exerccios ...................................................................... 142 Aula 7 - ENDEREAMENTO IP ...................................... 144

Objetivos ....................................................................... 144 Introduo da Aula 07 ................................................... 144 Aprenda mais! ............................................................... 167 Aula 8 - NOES DE ALGORITMOS E PROTOCOLOS DE ROTEAMENTO ............................................................... 169 Objetivos ....................................................................... 169 Introduo da aula 8...................................................... 169 Contedo....................................................................... 171 Aprenda mais! ............................................................... 180 Aula 9 - Noes de Segurana da Informao ................ 182 Objetivos ....................................................................... 182 Introduo da aula ........................................................ 182 Contedo....................................................................... 183 Aprenda mais! ............................................................... 202 Sntese da aula ............................................................. 203 Prxima aula ................................................................. 203 Aula 10 Noes de Gerenciamento e Administrao de Redes .............................................................................. 205 Objetivos ....................................................................... 205 Introduo da Aula 10 ................................................... 205 Voc sabia? .................................................................. 221 Aprenda mais! ............................................................... 222 Sntese de Aula ............................................................. 222 Exerccios ...................................................................... 222

Aula 1 Redes e Internet Objetivos Aps a leitura dessa aula, voc vai: Identificar a evoluo das redes de computadores; Aprender a diferenciar os tipos de redes de computadores; Entender os conceitos de ISP e Backbones; Entender a classificao das redes de computadores; Entender o conceito de comutao por pacotes e comutao por circuito Livro

Leitura do Captulo 1 Livro: REDES DE COMPUTADORES E A INTERNET Autor: Kurose, James e Ross, Keith W Editora: 5 ed. 2010. Ed.: Pearson / Addison Wesley

Aprenda mais!

Um histrico sobre evoluo de redes: http://www.guiadohardware.net/tutoriais/historia-redes/ Cronologia da evoluo das redes: http://www.discoverybrasil.com/internet/interactivo.shtml Conceitos sobre a internet: http://pt.wikipedia.org/wiki/Internet Um breve histrico sobre a internet. http://pt.wikipedia.org/wiki/Histria_da_Internet

Contedo - Aula 01

H muito tempo que o homem precisa de informaes para realizao de uma atividade. Atividade esta que pode ser simplesmente informativa ou de vital importncia. E como levar uma informao considerada importante a um lugar distante? No ano de 409 a.C. um soldado atleta correu 42 Km para levar um noticia e caiu morto exaurido pelo cansao, episodio este que ficou conhecido em todo mundo como Maratona. (http://pt.wikipedia.org/wiki/Maratona) Mas ser que preciso correr uma maratona para trocar informaes? Talvez naquela poca fosse a nica maneira. Como ento no pensar em Pedro Alvarez Cabral ao sair de Portugal e encontrar terras brasileiras? Quanto tempo levou para que os Reis de Portugal ficassem sabendo de seu descobrimento? Hoje em dia isso praticamente impossvel de acontecer. Eventos ocorrem e as informaes chegam praticamente em tempo real. Tudo isso acontece por causa das redes de telecomunicaes. Redes estas que nos possibilita esta aqui estudando dessa forma. O Homem sempre teve a preocupao de criar meio para trocar informaes no menor tempo possvel. Uma criao que funcionou por muito tempo, inclusive ajudou a levar informaes importantes nas 1. e 2. Guerras foi o pombocorreio. (http://simecqcultura.blogspot.com/2008/09/pombocorreio-o-mensageiro-da-histria.html). Essa rede de comunicao, apesar de ser bastante utilizada, no era confivel e no havia meios de saber se o destinatrio recebeu a mensagem.

Claro que essa disciplina no visa explicar a origem, nem as fragilidades do pombo-correio, nem explicar por que ele sempre volta para o seu ninho, mas mostrar que o homem, muito antes da criao dos computadores, j pensava em como se comunicar a distancia. Aps o advento dos computadores e o aumento de informaes circulantes, estudantes de algumas universidades nos Estados Unidos se juntaram e criou-se a ARPANET, o embrio da atual internet. Esse foi o primeiro passo para o que hoje considerado o maior sistema de engenharia criado pela humanidade. Nesta aula iremos definir o conceito de redes de computadores, suas funcionalidades e limitaes, tecnologias envolvidas, topologias e classificaes das redes de computadores. 1. Um breve histrico da evoluo das Redes. A partir da dcada de 60 era utilizada como forma de armazenamento e troca de informaes entre computadores, o carto perfurado. Esses cartes, literalmente de cartolina, armazenavam informaes codificadas, de forma binria (0 e 1 ou Furado e no furado ), e podia-se ser lido em outra unidade de computao. No final da dcada de 60, a APARNET foi criada. Esta se tratava de uma rede que utilizava de cabos telefnicos para estabelecer a conexo entre 4 universidades dos Estados Unidos. Inicialmente criada para fins didticos a ARPANET pouco tempo depois j estava conectando pelo menos 30 universidades do pais. Entretanto, ao se analisar o mtodo de interligao dos computadores, notou-se que em vrios

momentos o circuito estabelecido entre as maquinas ficava ocioso, ou seja, no trafegava nenhuma informao. Esse mtodo, tambm conhecido como comutao por circuito, era estabelecido pelas centrais telefnicas e alocado integralmente para a ligao. Alguns anos mais tarde, surge a idia de dividir as mensagens geradas em partes devidamente organizadas e etiquetadaspor um cabealho. Cada parte enviada ao meio de transmisso de forma aleatria e partindo de varias fontes. Como possuem um cabealho, com algumas informaes relevantes, como origem, destino, tamanho, ordem, dentre outras, a mensagem pode ser recriada no seu destino. Esse modelo tambm conhecido como comutao por pacotes, e largamente utilizado nos dias de hoje. Comutao por circuito: Caracteriza-se por utilizar toda a rea de transferncia de informao. Uma vez estabelecida a comunicao entre duas pontas, o circuito ficar estabelecido ate uma das pontas desligar. Ex: Ligao Telefnica. Comutao por pacote: Caracteriza-se pela estrutura do comutador de pacotes. Este responsvel por enfileirar os pacotes, organizar seu envio, aguardar em caso de engarrafamento, ou congestionamento no circuito. Utilizando o conceito de empacotar, a internet utiliza funo semelhante em alguns protocolos de comunicao. A Internet um conjunto de equipamentos que ajudam no transporte das informaes, e se comunicam por uma pilha de protocolo chamado TCP/IP. Esses equipamentos vo

alem de computadores a celulares, passando por televises e eletro-eletrnicos em geral.

2. Multiplexao em redes de comutao por circuitos

Existem algumas formas de comutao por circuitos, mas em termos didticos falaremos basicamente de 2. FDM e TDM. Multiplexao: Consiste em uma forma de transmitir varias informaes por um canal fsico, ao mesmo tempo. Na multiplexao o dispositivo chamado multiplexador tem como objetivo criar diversos caminhos, ou canais, dentro de um nico meio fsico. Essa operao pode ser feita por meio de diferenciao de freqncia (FDM) ou por tempo (TDM) FDM: (frequency division multiplexing) ou Multiplexao por diviso de freqncia. Por essa tecnologia, o canal dividido em bandas. Cada banda trabalha em uma freqncia. Para cada freqncia emitida pelo multiplexador, ou MUX, tem que haver uma mesma freqncia de recebimento do demultiplexador, ou DEMUX. Um exemplo cotidiano so as estaes de radio FM. Utilizando-se do meio fsico o ar, a emissora de radio estabelece uma freqncia de transmisso (88 MHz ate 108MHz), fazendo o papel do Multiplexador, e o seu radinho de pilha que esta sintonizado na sua estao FM preferida faz o papel de demultiplexador ou DEMUX.

Exemplo de Mux - Demux No caso da telefonia fixa a banda de freqncia da nossa voz conhecida e definida em 4 kHz ( ou seja 4 mil Hertz ou 4 mil ciclos por segundo). Utilizando um canal fsico, o MUX divide este em sub-canais com freqncias diferentes de transmisso, podendo passar portanto vrios canais de 4 kHz de banda em um nico meio de transmisso

Exemplo de Sub-canais dentro de um meio fsico.

TDM: (Time Division Multiplexing) ou Multiplexao por diviso de tempo. Para essa tecnologia o canal dividido em quadros de durao fixa. Cada quadro dividido em pequenos compartimentos de tamanho fixo, tambm chamado de slots.

Ao iniciar a transmisso, o quadro atravessa o canal em um determinado tempo, aps ultrapassar o tempo determinado, enviado outro quadro, de um outro emissor, e assim sucessivamente at completar um ciclo, onde ser enviado o segundo quadro do primeiro emissor. Por ter uma sincronia temporal, esse mtodo de transmisso tambem chamado de TDM sncrono.

Para um bom entendimento, podemos comparar esse mtodo com um trem, onde os vages so os quadros, e o contedo do vago so os slots. Ao deixar a estao inicial o prximo trem ter que chegar e sair conforme o tempo determinado. Ao passar o segundo trem, este ir pegar as prximas informaes e deixa-las no destino. Isso acontecendo varias vezes em um perodo de tempo.

Um exemplo: Possuo um arquivo de 640 kbits (kilo bits) para ser enviado a um servidor de destino. A minha rede utiliza o TDM de 24 compartimentos e tenha uma taxa de 1,536 Mbps (Mega bits por segundo ). Suponhamos que para ativar o canal

desse circuito leve 500 milisegundos. Em quanto tempo esse arquivo ser enviado? Vamos l .. Precisaremos definir algumas coisas. Para facilitar, vamos pegar o exemplo do trem. O tamanho total do trem de 1,536 Mbps, como ele possui 24 vages, temos ento o tamanho de cada vago. ( nesse caso o tamanho do canal ) 1,536 Mbps / 24 = 64 kbps. Como meu arquivo possui 640 kbits e o trem passa a cada segundo na estao (bps ou bits por segundo), precisaremos de 10 segundos para transmitir o arquivo. 640 kbit / 64 kbps = 10 segundos. Como o canal precisa ser ativado e este demora 500 milisegundos ( ou 0,5 segundos ) para ativar, temos: 10 segundos + 0,5 segundos = 10,5 segundos. No foi por acaso que eu utilizei esses nmeros, pois estes so utilizados nos dias de hoje. O valor de 1,536 Mpbs tambm conhecido como link T1, um padro europeu que possui 24 canais de 64 kbps. Para os padres brasileiros o link chamado tronco E1 ou 2 Megas, isso por que ele possui 2 Mbps com 31 canais de 64 kbps (30 canais para uso e 1 para sinalizao )

Como exerccio de fixao, refazer o exerccio acima utilizando um tronco de 2 megas e um arquivo de 1280 kbits. Nesse caso o circuito no precisa ser ativado. Resp. 20 segundos. Para ilustrao segue abaixo um desenho comparativo entre as tecnologias de multiplexao. Usando como exemplo um canal de 4 kHz para FDM e 4 canais para TDM.

Exemplificando em um grfico freqncia x tempo.

Sugesto para leitura. Leitura dos Itens: 1.3.1 e 1.7 do Kurose.

Para ilustrar o movimento de transmisso de dados e sua velocidade, existe um simulador em http://media.pearsoncmg.com/aw/aw_kurose_network_2/ap plets/transmission/delay.html

3. Tipos de Redes de computadores Ao iniciar a tentativa de conectar um computador a uma rede, a primeira preocupao saber como os equipamentos se comunicam com essa rede. Para isso necessrio que o usurio obtenha algumas informaes do administrador da rede. Essas informaes sero fundamentais para o funcionamento do aparelho. Uma das informaes que tem que ser levantadas no que diz respeito a sua topologia.

Existem basicamente 3 tipos de topologia. - Barramento: Computadores esto ligados linearmente atravs de um cabo nico, conforme mostra a figura. Cada computador tem um endereamento, e as informaes trafegam por um nico meio, onde ao seu final ter um terminador, responsvel por descartar controlar o fluxo de dados da rede. Indicado para redes simples j que tem limitaes de distancia, gerenciamento e trafego de dados.

Fonte http://pt.wikipedia.org/wiki/Ficheiro:NetworkTopologyBus.png

- Estrela : Computadores ligados a um dispositivo central responsvel pela controle de informaes trafegadas, conforme mostra a figura. O dispositivo central que tem a funo de controlar, ampliar sinal, repetir dados, ou seja, todas as infomraes da rede passam por ele. Entretanto, se esse maquina parar de trabalhar, toda a rede e as informaes que trafegam sero afetadas.

Fonte http://pt.wikipedia.org/wiki/Ficheiro:NetworkTopologyStar.png - Anel: Computadores ligados a um cabo, onde o ultimo equipamento dever se conectar ao primeiro, formando assim um anel. Apesar de possuir um nico meio de transmisso, essa rede no possui os terminadores de rede em barramento, fazendo com que os prprios computadores desenvolvam esse papel.

Fonte http://pt.wikipedia.org/wiki/Ficheiro:Topolox%C3%ADa_en_ anel.png

Vantagens e desvantagens

Vantagens Desvantagens Topolo - Fcil de instalar - Rede pode ficar gia em lenta Fcil de barram entender - Dificuldade para ento isolar problemas

Topolo gia em Estrela

- Monitoramento centralizado - Facilidade de adicionar novas maquinas. - Facilidade de isolar falhas.

Topolo gia Anel

- Pode atingir maiores distancias, pois cada maquina repete e amplifica o sinal.

Maior quantidade de cabos - Maquina central deve ser mais potente. Sujeito a paralisao de rede caso a central tenha defeito Problemas difceis de isolar Se uma maquina falhar a rede pode parar

Vale ressaltar que essas topologias so padres bsicos e que na pratica utiliza-se os padres combinados entre si, tambm chamados de hbridos. Ex: Barramento-Estrela, Anel-Barramento, Estrela-Anel, dentre outros.

. Leitura do Item:

1.1.1 do Kurose

4. ISP e Backbones A internet que o usurio final conhece atravs de uma conexo de seu equipamento (LapTop, Desktop, PDA, ...) com um provedor local. Ao estabelecer a conexo, o usurio estar dentro da rede do provedor, tambm chamado de ISP (Internet Service Provider Provedor de Servio de Internet). Os ISP so classificados e 3 niveis: - nivel 1, considerado o backbone da internet. Interliga outros ISP nvel 1, alem de conectar ao ISP nvel 2. Sua cobertura internacional

- nvel 2 Se conecta com ISP nvel 1 e 3. Sua abrangncia regional ou nacional. - nivel3 Conecta-se com os de nvel 2, Normalmente so os que fazem a comunicao com o usurio final. Leitura do Item: 1.3.3 do Kurose

5. Classificao das redes de computadores Redes de computadores costumam se definidas de acordo com a abrangncia, tamanho e funo. Inicialmente possuam 3 classificaes. LAN Local Area Network Rede Local, limita-se uma pequena regio fsica. Normalmente utilizada em escritrios e empresas pequenas ou localizadas perto uma das outras. MAN Metropolitan Area Network Uma rea maior que a LAN, onde pode contemplar uma cidade ou bairro. WAN Wide rea Network Rede que integra vrios equipamentos em diversas localizaes geogrficas, pode envolver paises, ou ate mesmo continentes. Com o surgimento de equipamentos de rede para uso pessoal, criou-se uma nova classificao para essas redes. PAN Personal Area Network

Rede de computador usada para comunicao entre dispositivos perto de uma pessoa. Normalmente sem fio. Esse um novo conceito de classificao de rede. HAN Home Area Network O mesmo que PAN, mas com cabos de conexo interligados. Tambem um conceito novo de classificao. CAN Campus Area Network Abrange uma rea mais ampla. Por exemplo uma rede de universidade. Existe tambm uma rede especifica informaes de Backup e restore para trafegar

SAN Storage Area Network Rede utilizada para backup. Essa rede no interfere na performance na rede local. Essa rede pode ser de altssima velocidade, dependendo da aplicabilidade das informaes backupeadas.

6. Entidades governamentais e padronizaes. Existem diversas entidades governamentais que so responsveis pela criao, autorizao e padronizao de regras, tecnologia e equipamentos para computadores e dispositivos. Algumas organizaes responsveis pela padronizao. - ANSI (American National Standarts Institute) http://www.ansi.org - IANA (Internet Assigned Numbers Authority)

http://www.iana.org/ - ISO (International Standards Organization) http://www.iso.org/iso/home.html - ITU (International Telecommunications Union) http://www.itu.int/en/pages/default.aspx - IEEE (Institute of Electrical and Electronic Engineers) http://www.ieee.org/index.html http://www.ieee.org.br/ - IETF (Internet Engineering Task Force) http://www.ietf.org/ - IAB (Internet Architecture Board) http://www.iab.org/ - IRTF (Internet Research Task Force) http://www.irtf.org/ - TIA (Telecommunications Industries Association) http://www.tiaonline.org/

Sntese da aulaNessa aula voc: Aprendeu sobre a historia das redes de computadores Entendeu o que so ISP e backbones Compreendeu a classificao das redes por topologia e abrangncia. Entendeu que existem diversas entidades governamentais que regem as regras da internet.

Prxima aula

Na prxima aula, abordaremos os seguintes assuntos:

Viso geral dos fundamentos da comunicao de dados. A arquitetura do Modelo OSI e TCP/IP. Fundamentos de comunicaes de dados.

Exerccios INSERIR AQUI OS EXERCCIOS DE AUTOCORREO

Questo 1 Marque abaixo a unica vantagem de uma rede em anel? ( ) Necessita de um servidor central de controle ( ) Atinge distancias menores que a topologia barramento ( x ) Atinge distancias maiores que a barramento ( ) A rede no para nem quando uma maquina falhar. Questo 2: O que so considerados backbones? ( ) ISP de nvel 3 ( x ) ISP de nvel 1. ( ) Rede extremamente lenta. Necessitando de replicadores de potencia de sinal.. ( ) Provedores de acesso local, para usurio final Questo 3: O sistema de telefonia para voz:

( x ) Usa comutao de circuitos ( ) Usa comutao de pacotes ( ) Implementa deteco de erros ( ) Implementa algoritmo de roteamento ( ) Nenhuma das respostas anteriores

Aula 2 - Viso geral de conceitos fundamentais Objetivos Aps a leitura dessa aula, o voc ir: Aprender sobre a topologia de redes OSI e TCP/IP; Identificar interfaces, protocolos e servios; Entender os modos de transmisso; Aprender sobre os fatores que podem degradar o desempenho de uma rede. Introduo da Aula 02 Na aula anterior, voc teve a oportunidade de aprender sobre importncia das redes de computadores, necessidades de sua criao, alem de conhecer os tipos de redes e caractersticas de suas topologias. Compreendeu tambm o conceito da internet e as entidades regulamentadoras dos servios e tecnologias. Tambm aprendeu a diferenciar comutao de pacotes e circuitos, e como funciona a multiplexao. Para a aula de hoje, iremos abordar o tema arquitetura de redes, comparando os modelos existentes. Tambm falaremos de meios de transmisso, com suas caractersticas, interfaces e protocolos, e dos fatores que causam a degradao do desempenho de uma rede. Livro

Leitura do Captulo 1

Livro: REDES DE COMPUTADORES E A INTERNET Autor: Kurose, James e Ross, Keith W Editora: 5 ed. 2010. Ed.: Pearson / Addison Wesley Aprenda mais!

No site :www.books.google.com.br/books consulte o livro: Computer Networksinauthor:"Andrew S. Tanenbaum" Consulte e resolva exerccios relacionados aos temas: Material sobre camada fsica. http://www.youtube.com/watch?v=5nIKXR9el9M&feature=related http://www.youtube.com/watch?v=a77rlGwPBkY Modelo OSI http://www.youtube.com/watch?v=uAVBJqbVusw&feature=related

Contedo Aula 02

Arquitetura de Redes de Computadores. Uma arquitetura de rede de computadores se caracteriza por ter um conjunto de camadas que auxilia o desenvolvimento de aplicaes para redes. Inicialmente o modelo de referencia foi o OSI (Open System Interconnection Interconexo de Sistemas Abertos), que foi criado em meados dos anos 70 e inspirou na criao do modelo TCP/IP .APLICAO APRESENTAO SESSO

Figura 1 Modelo OSI O Modelo OSI tem como caracterstica ser um modelo terico, onde definido muito bem a funo de cada uma das 7 camadas Mas o que seria uma distribuio em camadas? Cada camada tem uma funo, onde pode ou no interferir em sua camada antecessora ou posteriora. Para tentarmos fazer uma analogia, vamos imaginar uma viagem de avio. Primeiramente voc deve:

Comprar passagem -> Despacha bagagem -> Entrada pelos pores -> Decolagem -> Roteamento da aeronave, ( Sada do lugar de origem para destino ) Aterrisagem -> Desembarque pelos portes -> Retorno de Bagagens -> Reclamao da passagem.

Notem que cada camada combinadas com as baixo, possuem uma funcionalidade, ou algum servio. Camada passagem area e bagagem, realizado o servio de compra e despacho de bagagem, realizada pelo balco de check-in da compania area. Na camada bagagem e abaixo, realizado o despacho e a entrega de bagagem, essa atividade somente realizado pois na camada acima o passageiro j realizou o check-in. Nesta camada a funo do servio de coleta de bagagens do aeroporto. Na camada dos Portes, onde se realiza a transferncia do porto embarque e desembarque Na camada decolagem/ aterrisagem, onde se realiza a transferncia do passageiro pela pista. Notem que para todas as camadas o passageiro e suas bagagens tiveram que realizar uma funo. Este um exemplo de uma arquitetura de camadas. Para o modelo OSI existem 7 camadas. Aplicao Apresentao Sesso Transporte Rede Enlace Fsica .

Camada de Aplicao Nesta camada onde residem as aplicaes de redes que mais se aproximam do usurio final. Nela incluem vrios protocolos, como o HTTP ( protocolo que prove requisio e transferncias de arquivos pela WEB), SMTP ( protocolo que prove transferncias de mensagens na WEB). Camada de Apresentao A funo dessa camada prover servios que auxiliem as aplicaes de comunicao interpretar o significado dos dados trocados. Camada de Sesso A funo dessa camada delimitar e sincronizar a troca de dados, incluindo um meio de construir uma forma de se obter pontos de verificao e de recuperao de dados. Camada de Transporte Tem a funo de controlar o transporte de mensagens das camadas acima, entre dois computadores que esto querendo estabelecer uma conexo. Os dois protocolos mais importantes dessa camada so o TCP e o UDP. Um pedao da camada de transporte tambm chamado de segmento Camada de Rede

A funo dessa camada prover o servio de entrega do segmento ao destinatrio. Como segmento um pedao da camada de transporte, a camada de rede faz a funo de etiquetar os segmentos com endereos de origem e destino. Como um servio de correios ao postar uma carta. Esses pedaos so chamados pacotes ou datagramas Camada de Enlace Tem a funo de procurar o endereo de entrega do datagrama. O datagrama viaja entre os equipamentos da camada de rede ate encontrar o destinatrio. Os pedaos desta camada so chamados quadros Camada Fsica Tem a funo de movimentar os BITS de um lugar para outro. Essa camada representa os meios fsicos de transmisso, como fios de cobre, cabos de fibra tica. Para se ter uma idia de como essas estruturas funcionam em conjunto segue um vdeo ilustrativo. Vdeo: http://www.youtube.com/watch?v=fmiC5lyc_X4 Leitura do Item: 1.5 do Kurose.

O Modelo TCP/IP Constitui em um modelo tambm organizado por camadas, mas em comparao com o modelo OSI, o modelo TCP/IP

somente possui 4 camadas, das quais esto relacionadas de acordo com a figura abaixo.

Modelo TCP/IP

Modelo OSIAplicao

Aplicao

Apresentao Sesso

Transporte Rede

Transporte Rede Enlace

Fsica Fsica

Leitura: Arquitetura de redes TCP/IP http://www.clubedohardware.com.br/artigos/Arquitetura-deRedes-TCP-IP/329/3 Por que temos 2 padres de arquitetura ? Inicialmente o modelo OSI foi criado para garantir que cada camada tivesse uma funo bem especifica e fundamentada. Foi desenhada para padronizar as aplicaes que iriam trafegar na rede recm descoberta a APARNET. Esse modelo foi includo nos cursos de redes

por exigncia da ISO (International Organization for Standardization) e continua presente nos dias de hoje. O Modelo TCP/IP foi desenvolvido utilizando como base o modelo OSI. Por ser mais enxuto e utilizando 2 protocolos centrais de transporte, tornou-se em pouco tempo um padro para as redes de computadores.

VISO GERAL DE CONCEITOS Para essa aula analisaremos a camada fsica do modelo TCP/IP. Lembrando que essa camada corresponde s camadas fsica e enlace do modelo OSI. A camada fsica tem a finalidade de receber e transmitir bits atravs de um canal de telecomunicaes. A camada de enlace tem algumas funes que tentam fazer com que o trafego de dados da camada fsica parea livre de erros, para isto a camada realiza Sincronizao entre receptor e transmissor; Deteco e correo de erros; Formatao e segmentao dos dados; Gerenciamento de transmisses em uma ou em duas direes simultneas; Controle de acesso a um canal compartilhado

MODOS DE TRANSMISSO

Interface - dispositivo fsico conectado entre o dispositivo transmissor (Computador, cmera, Telefone, etc) e o meio de transmisso, responsavel por desempenhar as funes

das camadas fsica e de enlace. Os dispositivos de interface mais utilizados atualmente so os modems e as placas de rede Canal meio a partir do qual trafega uma onda eletromagntica conduzindo dados. Num mesmo meio podemos estabelecer vrio canais. Somente para ilustrar, uma das formas mais fceis de perceber essa funcionalidade a TV a cabo, nela encontram-se vrios canais, o seu aparelho receptor responsvel por sintonizar (selecionar) um deles para exibio. Mas o meio fsico no se limita algo que voc pode pegar, por que tambm considerado meio de fsico para transmisso o ar, so as redes sem fio. Exemplo de uma onda.Onda senoidal

Amplitude

Frequncia

Meios fsicos de transmisso e suas caractersticas. Meios guiados no Sem fio Cabos metlicos Fibras ticas Par tranado Coaxial Multimodo Monomodo

Meios Guiados

Modos de transmisso

Existem 3 modos diferentes de transmisso. Simplex comunicao quando um dispositivo apenas transmite e um outro s recebe Rede de TV aberta. Half duplex comunicao entre dois dispositivos, na qual transmitem e recebem as informaes, mas no simultaneamente Rdios Amador, ou tipo push-to-talk Full duplex comunicao entre dispositivos que permite transmisso e recepo ao mesmo tempo Como forma de ilustrao, vale ressaltar que na telefonia os canais suportam o trafego full duplex, entretanto, ao falarmos, utilizamos o mtodo half duplex, pois na grande maioria dos casos, no conseguimos falar e ouvir ao mesmo tempo. Modulao - processo que modifica as caractersticas da onda constante, chamada de portadora, em sua amplitude, freqncia ou fase. Ao se deformar devido a um sinal portador (o sinal a ser transmitido) esta varia sua caracterstica proporcionalmente ao sinal modulador. Para modificar a onda portadora pode se empregar diversos algoritmos, mas os mais comuns so variaes de amplitude, freqncia e fase.

Sinal analgico tipo de onda contnua que varia em funo do tempo, onde possui infinitos estados entre o seu mximo e seu mnimo. Vantagens: no necessita de conversor, transmisso fcil. Sinal Digital tipo de onda contnua com apenas dois estados (mximo 1 e mnimo 0 ). Vantagens: maior imunidade a rudos, transmisso mais rpida, processamento direto do sinal recebido. Sinal de TV digital ou est perfeito ou no sintoniza. Abaixo segue um exemplo de modulao em Amplitude, Fase e freqncia, bem como uma onda em formato digital.Modulao em amplitude Amplitude

Frequncia

Modulao em frequncia

Amplitude

Frequncia

Modulao em fase

Amplitude

Frequncia Modulao digital

Amplitude constante

Frequncia

Banda Passante Tambm chamado de largura de banda conjunto de valores de freqncia que compem o sinal. Informalmente, diz-se so as freqncias que "passam" pelo filtro. Na prtica a banda passante a onda portadora. As caractersticas da portadora (frequncia, amplitude, modulao e alcance) vo definir a capacidade de transmisso de dados no canal. FATORES QUE DEGRADAM O DESEMPENHO Durante a transmisso e a recepo o sinal pode sofrer algum tipo alterao. Os dispositivos possuem algoritmos de deteco e de correo de erros que em certas situaes estes erros recebidos no podem ser corrigidos, sendo assim necessrio a sua retransmiso. Caso sejam necessrias muitas retransmisses a sesso pode ser inviabilizada. Como exemplo dessa mensagem, voc j deve ter passado por isso navegando na internet, onde demorou a abrir uma pagina e a mensagem indicava que o tempo limite estourou, ou tente novamente mais tarde.

Fatores que podem degradar a qualidade de uma transmisso Rudos distores decorridos da caractersticas do meio e devido interferncias de sinais indesejveis. Rudo trmico tambm chamado rudo branco provocado pelo atrito dos eltrons nos condutores. Rudo de intermodulao ocorre quando sinais de freqncias diferentes compartilham o mesmo meio fsico. Crosstalk ou linha cruzada, interferncia que ocorre entre condutores prximos que induzem sinais mutuamente. Rudo impulsivo pulso irregular com grande amplitude, no determinstico, provocado por diversas fontes Atenuao perda de energia por calor e radiao, degradando a potncia de um sinal devido a distncia percorrida no meio fsico. Ecos ocorrem devido a mudana na impedncia em uma linha de transmisso, parte do sinal refletido e parte transmitido. Quando o receptor recebe o mesmo sinal duas vezes no possvel separar um do outro e a conexo fica impedida.

ATRASO Um pacote durante uma transmisso trafega por vrios segmento de rede, entre eles pode passar por diversos roteadores e por vrios tipos de meio de transmisso. Durante este percurso so somados os tempos necessrios

recepo, leitura e retransmisso em todos os pontos intermedirios. soma dos tempos chamamos atraso. Os tipos de atraso so: atraso de transmisso, atraso de fila, atraso de processamento e atraso de propagao.

PERDA DE PACOTES Durante uma transmisso, os comutadores mais complexos organizam filas de pacotes recebidos, estes classifica-os, organiza-os em filas de entrada, processa um a um os pacotes recebidos, decide qual interface de sada, com endereo de destino e finalmente organiza a fila de sada; aps esse processamento, dependendo do tipo e qualidade do canal, pode haver um atraso para obter acesso ao meio e para transmitir todo o pacote. Essa organizao de pacotes de entrada feita e armazenada num espao de memria. Caso o espao de memria atinja o seu limite de armazenamento os prximos pacotes a entrarem sero perdidos.

Sntese da aula Nessa aula voc: Aprendeu sobre a topologia de redes OSI e TCP/IP; Analisou as camadas que representam cada modelo; Conheceu os conceitos gerais de trasmisso

Aprendeu sobre os fatores que podem degradar o desempenho de uma rede.

Prxima aula Principais dispositivos de interconexo de rede.. A Utilizao desses dispositivos. Associar os dispositivos s camadas do modelo OSI e TCP/IP.

Exerccios

Questo 1 Entre os dispositivos A e B, Half duplex um modo de transmisso onde: ( ) A transmite e B transmite ao mesmo tempo; ( ) A transmite e B recebe unicamente; ( ) A transmite e B transmite quando o canal ficar livre ( X ) A transmite e B recebe, depois B transmite e A recebe; Questo 2: O que considerado atraso total?

( ) atraso de transmisso + atraso de propagao ( ) atraso de fila + atraso de transmisso + atraso propagao ( X ) atraso de processamento + atraso de fila + atraso transmisso + atraso de propagao. ( ) atraso de processamento + atraso de fila + atraso transmisso + atraso de propagao + atraso armazenamento.

de de de de

Questo 3: Como se chama a unidade de transmisso da camada de enlace ( ) Pacote ( ) Segmento ( X ) Quadro ( ) Mensagem

Aula 3 - Elementos de interconexo de redes Objetivos

Nesta aula, voc ir: 1. Conhecer os principais dispositivos de interconexo de rede. 2. Aprender a utilizao desses dispositivos. 3. Analisar os dispositivos e relacion-los s camadas do modelo OSI e TCP/IP.

Contedo So considerados elementos de Interconexo de redes: Placas de Rede Modems Repetidores (HUB) Ponte (Bridge) Comutador (Switch) Roteador (Router) Placa de rede o principal hardware de comunicao entre devices atravs de uma rede. Tem como funo controlar o envio e o recebimento de dados atravs de uma rede. Cada arquitetura de rede

exige um tipo especfico de placa, seja ela com ou sem fio. Por exemplo: no possvel utilizar uma placa Ethernet em uma rede sem fio ou Token Ring, pois estas no utilizam a mesma linguagem de comunicao. Alm da arquitetura das placas de rede, existem outros fatores que impedem essa comunicao como taxa de transferncia, barramentos e tipos de conectores. Diferenas de taxa de transferncia - A taxa de transmisso de placas Ethernet variam de 10 mbps, 100 mbps, 1000 mbps(1 gbps) ou 10.000 mbps(10 gbps), e as placas Token Ring de 4 mbps ou 16 mbps. No caso das fibras ticas, a taxa de transmisso da ordem de 10 gbps. Diferenas entre barramentos - As placas de rede mais comuns utilizadas hoje em dia possuem dois tipos de barramento: PCI (mais novo) e ISA (mais antigo). Para os chamados computadores portteis so utilizados placas PCMCIA. Uma novidade so as placas de redes USB que, apesar de existirem, so caras e, portanto, podem ser substitudas pelas citadas anteriormente. Fazendo uma anlise da taxa de transmisso X barramentos, nas placas com o barramento ISA, por serem mais antigas, a taxa de transmisso de no mximo 10 mbps, pois esta limitada velocidade do barramento. Tipos de conectores: Para cada placa de rede, devemos utilizar cabos adequados sua velocidade e tecnologia. Para as placas Ethernet de 10 mbps, por exemplo, devemos utilizar cabos de par tranado de categoria 3 ou 5, ou ento cabos coaxiais para placas de 100 mbps e, para se obter o mximo de transmisso, o requisito mnimo do cabeamento so cabos de par tranado

blindados nvel 5 (CAT 5). Nas redes Token Ring, para placas de rede de 4 mbps, os requisitos so cabos de par tranado de no mnimo categoria 2 (recomendvel o uso de cabos categoria 3) e cabos de par tranado blindado categoria 4 ou superior para placas de 16 mbps. Redes Token Ring no usam cabos coaxiais. Para a placa de rede funcionar ela deve estar configurada em seu device. Hoje em dia a maioria das placas possuem o recurso PnP ( Plug and Play), tendo os seus endereamentos configurados pelo sistema operacional. Nas placas mais antigas necessrio fazer a configurao e, alm das informaes passadas pelo seu administrador de rede, existem informaes necessrias para o funcionamento do device. So os canais de IRQ, DMA e os endereos de I/O Para os nveis de recursos do sistema, todas as placas de rede so parecidas: elas precisam de um endereo de IRQ, de um canal de DMA e de um endereo de I/O. Uma vez configurados corretamente, as placas estaro aptas a trafegar a informao pelas redes. A configurao do canal de IRQ necessria para que a placa de rede possa chamar o processador quando tiver dados a entregar. J o canal de DMA utilizado para transferir os dados diretamente memria, diminuindo a carga sobre o processador. O endereo de I/O informa ao sistema onde esto as informaes que devem ser movidas. Um outro dado importante para estabelecer a comunicao entre placas de rede, o endereamento de n, tambm chamado de mac address Este um numero em hexadecimal, composto de 48 bits, nico e criado durante o processo de criao da placa. Este endereo utilizado por

dispositivos que trabalham na camada de enlace do modelo OSI. MODEM o dispositivo eletrnico que transforma o sinal digital em analgico e vice-versa. A origem da palavra modem devida expresso modulador e demodulador. O processo de converso dos sinais digitais para analgicos chamado de modulao, e de onde se inicia a transmisso. Para que haja a comunicao, os modens devem estar trabalhando nos mesmos padres. Os modens podem ser divididos em: Modems de acesso discado - Utilizam a linha telefnica para realizar uma chamada diretamente a um provedor de acesso, com modens de recebimento de chamadas. Baixas velocidades. Taxas em Kilobits/s. Modems de Banda Larga - Utilizam meios de transmisso para estabelecer a comunicao usando tecnologias como XDLS. (ADSL - Asymmetric Digital Subscriber Line). Altas velocidades. Taxas em Megabits/s.

Repetidores (HUB)

Repetidor ou HUB funciona como a pea central em uma rede de topologia estrela, ele recebe os sinais transmitidos pelas estaes e retransmite-os para todas as demais. Trabalham no nvel fsico do modelo OSI. Repetidores podem ser ativos ou passivos Repetidores Passivos funcionam como um espelho, pois simplesmente refletem os sinais recebidos para todas as estaes que esto conectadas a eles. Como eles apenas refletem o sinal, no fazem nenhum tipo de amplificao do sinal, o comprimento mximo permitido entre o HUB e a estao no pode ser superior a 50 metros, utilizando um cabo de par tranado. Normalmente no possuem alimentao de energia e funcionam como um concentrador de fios. Repetidores Passivos - alm de refletir, reconstitui o sinal enfraquecido e retransmite-o, fazendo com que a sua distncia mxima duplique em relao ao HUB passivo, sendo de 100 metros entre a estao e o repetidor. Possui alimentao de energia, e amplifica o sinal. Ponte (Bridge) Funcionando no nvel de enlace da camada OSI, a bridge tem como finalidade traduzir os quadros de diferentes tecnologias, ou seja, interligar redes de diferentes tecnologias. Um exemplo comum a interligao entre uma rede Ethernet e uma rede Token Ring. Apesar de as duas redes possurem arquiteturas diferentes e incompatveis entre si, possvel estabelecer a comunicao usando um protocolo nico, no caso o TCP/IP, por exemplo. Se todos os devices de rede esto falando a mesma lngua, basta quebrar a barreira fsica das arquiteturas de rede diferentes utilizando uma ponte, ou BRIDGE

Como funciona a ponte? Em cada ponte existe um microprocessador que analisa os endereos especficos da camada de enlace e armazena-os em uma tabela interna. Estes endereos esto associados rede que o equipamento conectado pertence. Quando um pacote enviado do device de rede e recebido pela ponte, esta analisa o seu contedo para verificar o campo do endereo de destino. Se a ponte identifica que o pacote est endereado para a mesma rede qual pertence, ento ela encaminha para o dispositivo. Caso contrrio, a BRIDGE encaminha para a outra sub-rede.

Comutador (Switch) Funcionando no nvel de enlace da camada OSI, o comutador tem a mesma funo de uma ponte, ou seja, ouvir o trfego de cada porta Ethernet, descobrir a qual porta cada dispositivo est conectado e armazenar essa informao em sua tabela. Uma vez identificado o endereo de destino, o switch consulta a tabela e envia o trfego diretamente para a porta de destino. A diferena entre eles que o comutador realiza a troca de informaes entre vrios devices simultaneamente. Pode ser considerado como uma ponte com vrias portas. Alm de ser mais veloz que a ponte, o SWITCH pode suportar diversos tipos de interfaces. (Cabo de fibra tica, Cat 5, Cat 6, Ethernet 10 mbps, 100 mbps, 1 gbps).

O Switch, uma vez conectado rede, automaticamente j trabalha para identificar os endereos dos devices que esto conectados s suas portas, mas, por ser um equipamento gerencivel, ou seja, possuir um software para gerenciamento, sua funo de implementao pode variar em quatro nveis: Classe 1 Switch no gerenciado. Funo de comutar os pacotes entre as portas, no possui suporte a VLANs. Classe 2 Swicth gerenciado. Funo de comutar os pacotes e criao de VLANs ( Virtual LANs ). Classe 3 Swich Layer 3. Alm de possuir todas as caractersticas da classe anterior, realiza alguns servios de camada trs (Camada de redes modelo OSI). Classe 4 - Realiza a comutao das camadas 4 a 7 do modelo OSI. VLAN Virtual Local rea Network As VLANs funcionam como uma rede virtual, utilizada para transporte de informao somente para os devices que pertencem a ela. Como o SWITCH possui informao de endereamento em sua tabela interna, o administrador de rede, para diminuir o trfego de difuso, pode criar redes virtuais para que paream que esto em uma rede fsica. Os SWITCHES podem ser classificados em: Cut Trough O Switch examina apenas o endereo MAC do quadro e envia para o destinatrio. Devido a este processo o equipamento tem baixa latncia. Fragment Free Para esse mtodo, o SWITCH tenta utilizar os benefcios dos mtodos anteriores, "Store and Forward" e "Cut Through", onde se limita a analisar

os primeiros 64 bytes do quadro, onde as informaes de endereamento esto armazenadas. Store and Forward - O switch armazena todo o quadro, examina o endereo MAC, avalia o CRC e encaminha o quadro para o endereo de destino. Roteador (Router) Funcionando no nvel de redes da camada OSI, o roteador o dispositivo que decide qual o melhor caminho que o trfego de informaes deve seguir, baseado em endereos lgicos. Este processo se chama roteamento. O roteamento segue uma regra definida na chamada tabela de roteamento que pode ser configurada manualmente ou atravs de protocolos de roteamento (RIP, OSPF, IGRP , BGP, EGP). Com base nessa tabela, o device analisa o endereo IP de destino dos dados de entrada e direciona os dados para uma porta de sada. O roteador tambm pode funcionar como um gateway de aplicao, utilizando as camadas superiores do modelo OSI, o que coincide com o modelo TCP/IP. Neste caso, utilizando os protocolos das camadas superiores o roteador pode fazer algumas funes como, por exemplo: NAT (Network Address Translator) - O protocolo TCP/IP possui um endereo de origem e destino. Com o NAT esses dados podem ser modificados, tanto o de origem quanto o de destino. A funo do roteador para realizar o NAT utilizada para converter um nico endereo exclusivo da Internet em vrios endereos de rede privada. Ou seja, como medida de segurana, o

endereo de origem, no caso uma mquina dentro da rede interna, trocado pelo endereo externo do roteador. Assim, usurios da internet no podero obter informaes referentes ao endereamento da rede interna. DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) - O protocolo DHCP utilizado para definir automaticamente endereos IP para computadores. Assim no necessrio configurar seus endereos de rede manualmente. Essa operao se d utilizando o protocolo RARP da camada de enlace. Esse protocolo coleta as informaes de hardware (MAC Address) e as associa a um endereo IP (lgico). Essa funo tambm pode ser realizada por equipamento especfico para essa funo: o servidor DHCP. Firewall - O roteador tambm pode exercer a funo de filtro de pacotes selecionando e permitindo quais deles podem transpass-lo. Utilizando listas de acesso, o roteador pode fazer filtros com as listas de acessos, proibindo e permitindo trfegos especficos tanto para dentro quanto para fora de sua rede.

Exerccios

1.Entre os dispositivos abaixo, qual deles trabalha na camada 1 do modelo OSI. a) HUB b) Switch c) Ponte d) Roteador

2.Qual dos protocolos abaixo no um protocolo de roteamento? a) RIP b) BGP c) RARP d) OSPF 3.Para uma placa de rede funcionar, algumas informaes precisam estar configuradas no sistema operacional. Qual das informaes abaixo no representa uma configurao. a) IRQ b) DMA c) Pnp d) Endereo de I/O

Aula 4 Estudo Dirigido

Curso: Disciplina: Rede de Computadores Mdulo: Eixo: Aula 04: Arquiteturas de aplicao e topologias de rede Todos os itens abaixo elencados so de preenchimento obrigatrio pelo autor conteudista que dever preencher um documento deste a cada aula da disciplina.

Legenda:

** Instrues para o conteudista preparar o contedo a ser inserido em cada cone.

* Texto padro a ser utilizado pelo conteudista caso no haja contedo a ser inserido no cone. Exemplo: utilizar o texto padro para Livro no campo Livro se no existir nenhuma indicao de captulo para a aula em questo.

**Redigir objetivos claros e diretos. Comear objetivos com verbos. No ser prolixo ao enumerar aos objetivos. Usar os objetivos como uma ferramenta que direcione o que o aluno deve ter como foco ao relacionar os objetivos apresentados ao contedo da aula. Cuidado! Geralmente pensamos em objetivos do tipo: Estudar o panorama da economia mundial ps-guerra. Isso no pode ser o objetivo do aluno. Nesse caso, poderia ser Identificar trs aspectos que afetaram a economia mundial no perodo psguerra. *Nesta aula, voc ir: Aprender... Analisar... Estudar... Relacionar...

Aps a leitura dessa aula, o leitor ir:

Aprender sobre arquitetura de aplicao; Estudar as topologias de rede; Analisar as vantagens e desvantagens de redes ponto a ponto, hbridas, cliente/servidor; Relacionar os diversos tipos de topologia de rede e arquitetura de aplicao.

Introduo da Aula 04 **Escrever um pequeno texto (no mximo 3 pargrafos) apresentando o tema que ser estudado e motivando o aluno para a realizao do estudo. Neste cone, o conteudista d uma viso geral dos tpicos a serem abordados na aula, introduzindo o assunto ao aluno.

*A partir deste texto introdutrio, voc ser capaz de entender melhor os conceitos estudados nesta aula, sendo capaz de relacionar o contedo que ser aprendido ao contexto em que est inserido.

Prezado Leitor Na aula anterior, voc teve a oportunidade de aprender sobre os dispositivos mais comuns de interconexo de redes, analisando as suas funes, e associando-os s camadas de arquitetura de transmisso, tanto no modelo OSI quanto no TCP/IP. Para a aula de hoje, iremos mostras as arquiteturas do nvel de aplicao, falar um pouco mais sobre as topologias de redes, tanto lgica quando fsica.

LivroLeitura do Captulo 2 Livro: REDES DE COMPUTADORES E A INTERNET Autor: Kurose, James e Ross, Keith W Editora: 5 ed. 2010. Ed.: Pearson / Addison Wesley

** Neste cone, o conteudista indica a bibliografia a ser lida pelo aluno, ou seja, os captulos do material didtico que o aluno recebe a serem lidos nesta aula. Antes de indicar o livro, verificar se o mesmo est disponvel na pasta do professor (https://pastadoprofessor.com.br/) ou no pool de editoras participantes.

*No deixe de reler o material didtico que voc recebeu. Tambm aumente o seu conhecimento pesquisando sobre os tpicos abordados na aula. Desta forma, voc vai estar se preparando melhor para realizar suas avaliaes. No caso de dvidas, entre em contato com seu professor online. Acesse a biblioteca virtual da sua disciplina e leia o material disponvel.

Aprenda mais!

** Neste cone, o conteudista ir indicar sites complementares, artigos a serem lidos, pesquisas, vdeos a serem assistidos ou qualquer outro material que possa ser usado para aumentar o conhecimento do aluno. Os temas dos fruns, bem como as aulas em que eles entraro tambm devem ser apontados neste espao.

*Para saber mais sobre os tpicos estudados nesta aula, pesquise na internet sites, vdeos e artigos relacionados ao contedo visto. Se ainda tiver alguma dvida, fale com seu

professor online utilizando os recursos disponveis no ambiente de aprendizagem.No site :www.books.google.com.br/books consulte o livro: Computer Networksinauthor:"Andrew S. Tanenbaum" Consulte e resolva exerccios relacionados aos temas: Arquitetura fsica e lgica.

**Reforar os principais pontos estudados e seus objetivos. Por exemplo: *Nesta aula, voc: - Compreendeu... - Aprendeu... - Analisou...

Nessa aula voc: Aprendeu sobre arquitetura de aplicao; Conheceu novas topologias de rede; Analisou as vantagens e desvantagens de redes ponto a ponto, hbridas, cliente/servidor; Relacionou os diversos tipos de topologia de rede e arquitetura de aplicao.

Prxima aula

** Neste cone, dever entrar sempre os tpicos a serem estudados na aula seguinte. *Na prxima aula, voc vai estudar sobre os assuntos seguintes: - Assunto 1. - Assunto 2. - Assunto 3.Na prxima aula, abordaremos os seguintes assuntos:

Identificao da importncia do uso de uma famlia de protocolos para a comunicao de dados; Descrio dos protocolos que compem as famlias de protocolos TCP/IP. Explicao da importncia do uso dos protocolos TCP, UDP e IP para a comunicao de dados;

INSERIR AQUI OS EXERCCIOS DE AUTOCORREO

Questo 1 Como chamado a forma de envio de informaes direcionadas para somente um nico destino. ( ) MULTICAST ( ) BRADCAST ( X ) UNICAST ( ) SIMPLEX

Questo 2: Qual das caracteristicas abaixo define uma arquiteturas Peer-to-Peer?

( ) Possui somente modulo cliente ( ) Possui somente modulo servidor ( X ) Possui ambos os mdulos, cliente e Servidor ( ) No possui nenhum modulo cliente e nem servidor.

Questo 3: Qual dos servidores de aplicao listados abaixo possuem uma caracterstica de linguagem estruturada para procura de dados. ( X ) Servidor de Banco de Dados ( ) Servidor de Impresso ( ) Servidor de Gerenciamento. ( ) Servidor de Arquivo.

Contedo Online Escreva aqui o contedo da aula online (de duas a quatro laudas). Aula 04

Arquitetura de computadores Segundo BATTISTI, 2001, essa arquitetura definida como: Arquitetura onde o processamento da informao dividido em mdulos ou processos distintos. Um processo responsvel pela manuteno da informao (Servidor), enquanto que outro responsvel pela obteno dos dados (Cliente). Ele defende ainda ser um Sistema inovador surgido na dcada de 90 e muito utilizado no meio corporativo, baseado em trs componentes principais: gerenciamento de banco de dados, que tem a funo de servidores; redes, que funcionam como o meio de transporte de dados e, finalmente, os softwares para acesso aos dados: Clientes. Segundo VASKEVITCH, 1995, uma abordagem da computao que separa os processos em plataformas independentes que interagem, permitindo que os recursos sejam compartilhados enquanto se obtm o mximo de benefcio de cada dispositivo diferente, ou seja, Cliente/Servidor um modelo lgico. Topologia esta relacionado com a disposio dos equipamentos dentro de um ambiente. Na pratica, essa arquitetura define onde esta a informao e de que forma se pode chegar a ela.

Se for levada em considerao a sua distribuio geomtrica, conhecido como topologia fsica. Caso a arquitetura estiver relacionada com a forma que os equipamentos interagem, ela conhecida como topologia lgica. As topologias fsica foram descritas nos captulos anteriores, para esse capitulo, falaremos das topologias lgicas. Para haver um sistema bsico de comunicao necessrio termos pelo menos 5 elementos bsicos. - A Mensagem - O elemento trasnmissor - O elemento Receptor - o Meio a ser transmitido - e O protocolo de comunicao. Existem 3 tipos bsicos de comunio, ponto a ponto, cliente servidor e ponto multiponto. Ou somente multiponto. PONTO A PONTO: quanto a comunicao estabelecida utilizando apenas dois pontos interligados (receptor e transmissor). Para esse tipo de arquitetura, no existem um compartilhamento do meio com os outros vrios usurios.

Desenhista: Favor desenhar.

1 PC Conectado a um Modem, conectado a uma redes, conforme abaixo.

PONTO-MULTIPONTO. o caso de um ponto central enviar e receber informaes de vrios pontos da rede, utilizando um mesmo meio, e derivando ao longo do cominho.

Desenhista: Favor desenhar 1 PC conectado a um roteador e dividindo 2 redes

Existem derivaes lgicas para endereamento de pacotes de dados.

UNICAST: uma forma de envio de informaes direcionadas para somente um nico destino.

MULTICAST: a forma de envio de informaes para mltiplos destinos. Ele direcionado para um grupo especfico e pr-definido de destinos possveis. Um exemplo comum a utilizao de sub-redes, ou pedaos de redes para obter um endereamento de rede. (DHCP)

BROADCAST: Forma de envio de informaes onde a mensagem enviada para todos os destinos possveis da rede. Vocs vero nos prximos captulos que existe no endereamento IP, um endereo especifico que tem essa funo. (Endereo de broadcast da rede)

DOMNIO DE BROADCAST: uma forma de envio de informaes onde a mensagem, atravs de um segmento lgico, capaz de se comunicar com outros equipamentos, sem a necessidade de um dispositivo de roteamento. Basta fazer uma segmentao logica da rede. No recomendvel criar vrios domnios de broadcast pois aumenta o congestionamento das informaes, latncia e outros fatores que degradam a eficincia e qualidade da rede.

Sistemas Operacionais de redes

Os equipamentos, que antes funcionavam isoladamente, possuam somente um Sistema Operacional Local (SOL), com o objetivo de controle especifico do hardware local.

Com a evoluo das redes de computadores, os equipamentos tiveram que se adaptar e passaram a ter funes especificas para o processamento em redes. So os casos de computao paralela, computao em nuvem, compartilhamento de devices, dentre outros.

Surgiram os Sistemas Operacionais de Redes (SOR), como uma extenso dos antigos Sistemas Operacionais Locais (SOL), com o objetivo de tornar transparentes o uso dos recursos compartilhados da rede.

Arquiteturas Peer-to-Peer e Cliente-Servidor A comunicao entre as aplicaes e o Sistema Operacional baseia-se normalmente, em interaes solicitao/resposta, onde a aplicao solicita um servio

(abertura de um planilha, impresso, etc..) atravs de uma chamada ao sistema operacional, este, em resposta chamada, executa o servio solicitado e responde, informando o status da operao (sucesso ou falha) e transferindo os dados resultados da execuo para a aplicao. No modo Cliente-Servidor, a entidade que solicita o servio chamado cliente e a que presta o servio o servidor. A interao cliente-servidor constitui-se no modo bsico de interao dos sistemas operacionais de redes. Tambm existem casos onde a estaes disponibilizam a outras estaes o acesso a seus recursos atravs da rede atravs de um modulo servidor. Nas estaes que utilizam o mdulo cliente, o SOR recebe o pedido de acesso a um recurso localizado em outra estao da rede, monta uma mensagem contendo a solicitao e a envia ao mdulo servidor da estao onde esta sendo executado o servio. Na estao remota, o SOR recebe a solicitao, providencia a execuo. Quando o SOR na estao que requisitou o servio recebe a mensagem com a resposta, ele faz sua entrega a aplicao local. As funes necessrias do SOR nos mdulos clientes e servidor so diferentes. No mdulo cliente, o SOR praticamente restringe a fornecer servios de comunicao de pedidos para o servidor e a entregar as respostas s aplicaes. J o mdulo servidor, alm das funes de comunicao, e responsvel por vrios outros servios como por exemplo o controle do acesso aos recursos compartilhados por vrios usurios atravs da

rede, assim evita, por exemplo, que um usurio no autorizado apague arquivos que no lhe pertencem. Como forma de ilustrao chamaremos os mdulos de SOR em 2 tipos SORC: Sistema Operacional de Redes com mdulo Cliente SORS: Sistema Operacional de Redes com mdulo Servidor

Na arquitetura Cliente-Servidor, os equipamentos da rede dividem-se em estaes clientes, onde possuem as funes do mdulo cliente acopladas ao sistema operacional local, e em estaes servidoras. Os equipamentos chamados de estaes servidoras possuem as funes do mdulo servidor e, opcionalmente, podem possuir tambm as funes do mdulo cliente. Na figura abaixo a ultima representao de um equipamento com modulo servidor.

Na arquitetura Peer-to-Peer, todas as estaes possuem no sistema operacional de redes os dois mdulos: SORC e SORS.

Abaixo alguns tipos de servios prestados pelos servidores Servidor de Arquivos Funo de oferecer aos mdulos clientes os servios de armazenamento, de compartilhamentos de discos, controle de acesso a informaes. Deve ser criado obedecendo regras de autorizao para aceitar pedidos de transaes das estaes clientes e atend-los utilizando seus dispositivos de armazenamento de

massa. A utilizao pelo usurio em substituio ou em adio ao sistema de arquivos existente na prpria estao local.

Servidor de Banco de Dados Tambm conhecido como sistema de gerenciamento de banco de dados (SGBD), usa um servidor de arquivo para armazenar dados, num padro onde lido por uma aplicao especifica. Utilizando de uma linguagem codificada chamada Structured Query Language (SQL), o usurio consegue enviar uma informao e o servidor entender o pedido, executa a consulta, processa a informao e retorna com o resultado. Essa rotina feita localmente no servidore de banco de dados, e a resposta enviada para o modulo cliente.

Servidor de Impresso O servidor de impresso tem como funo gerenciar e oferecer servios de impresso a seus mdulos clientes, podendo possuir umas ou mais impressoras acopladas, este pode priorizar trabalhos gerenciando a fila de impresso, dando prioridade a trabalhos mais urgentes.

Servidor de Gerenciamento

Com a funo de monitorar o trfego de dados, verificar o estado e o desempenho de uma estao da rede, ou monitorar o meio de transmisso e de outros sinais, o

servidor de gerenciamento necessria para a deteco de erros, diagnoses e para resolues de problemas, tais como falhas no meio, diminuio do desempenho, etc..

TOPOLOGIA LOGICA

Apesar de termos j estudado sobre topologias nos captulos anteriores, necessrio fazer uma comparao entre a fsica e lgica. Para a topologia lgica, existem 2 principais mtodos de transmisso de dados. - Funcionamento em barra (BUS) - Funcionamento em Anel (RING)

A topologia tambm pode ser analisada sob dois aspectos Topologia fsica - Estrutura definida por sua topologia fsica e de acordo com a forma que os enlaces fsicos esto organizados. Topologia lgica - Estrutura definida por sua topologia lgica, e de acordo com o comportamento dos equipamentos conectados. Uma rede pode ter as topologias fsica e lgica completamente diferentes.

Alguns exemplos:

A topologia fsica Barramento.

- Topologia fsica de uma rede Ethernet com cabo coaxial (10Base2) - Topologia lgica de rede Ethernet baseada em HUBs

A topologia fsica Estrela. - Topologia fsica de um Mainfraime com terminais - Topologia fsica de uma rede Ethernet com 1 HUB e computadores - Topologia fsica de uma rede Ethernet com 1 Switch e computadores - Topologia lgica de uma rede Ethernet com 1 Switch e computadores

Aula 5 - A FAMLIA DE PROTOCOLOS TCP/IP Estudo Dirigido Disciplina: Aula 05: A famlia de protocolos TCP/IP

Todos os itens abaixo elencados so de preenchimento obrigatrio pelo autor conteudista que dever preencher um documento deste a cada aula da disciplina. Legenda: ** Instrues para o conteudista preparar o contedo a ser inserido em cada cone. * Texto padro a ser utilizado pelo conteudista caso no haja contedo a ser inserido no cone. Exemplo: utilizar o texto padro para Livro no campo Livro se no existir nenhuma indicao de captulo para a aula em questo.

**Redigir objetivos claros e diretos. Comear objetivos com verbos. No ser prolixo ao enumerar os objetivos. Usar os objetivos como uma ferramenta que direcione o que o aluno deve ter como foco na aprendizagem.

Cuidado! Geralmente pensamos em objetivos do tipo: Estudar o panorama da economia mundial ps-guerra. Isso no pode ser o objetivo do aluno. Nesse caso, poderia ser Identificar trs aspectos que afetaram a economia mundial no perodo ps-guerra. *Nesta aula, voc ir: Explicar a importncia do uso de uma famlia de protocolos para a comunicao de dados; Listar e descrever os protocolos que compem as famlias de protocolos TCP/IP. Explicar a importncia do uso dos protocolos TCP, UDP e IP para a comunicao de dados; Comparar e confrontar recursos e servios oferecidos pelos protocolos TCP, UDP e IP; Descrever como os dados so transmitidos atravs dos protocolos TCP, UDP e IP.

Introduo da aula

INSERIR TEXTO DE 3 A 4 PARGRAFOS SOBRE O QUE SER ABORDADO NA AULA Nas ltimas aulas, de uma forma geral, abordou-se a viso de dispositivos necessrios para colocar computadores em rede. Agora iremos nos aprofundar no mundo dos bits e bytes, ou seja, os protocolos. Ns estudaremos os protocolos da camada de aplicao, especificamente os protocolos utilizados no modelo TCP/IP, pois baseado nesse modelo que a Internet configurada.

Devido aos vrios protocolos que o modelo TCP/IP possui, estudaremos os protocolos: Telnet; FTP e TFTP; SMTP; SNMP; ICMP;

Estudaremos ainda os protocolos TCP, UDP e IP, os quais so considerados como fundamentais para o processo de comunicao entre computadores. Vale lembrar que, tanto o TCP quanto o UDP so protocolos da camada de transporte, enquanto o IP pertence na camada de rede;

Redesenhar Toda aplicao, que utilizamos atualmente (se desenvolvida para o padro TCP/IP), utilizar o protocolo

TCP ou UDP na camada de transporte e utilizar o IP para identificar (por meio de um endereo que chamamos de IP) tanto a mquina de origem quanto a mquina de destino. Aps entendermos o funcionamento destes protocolos de camada de transporte e camada de rede, nas prximas aulas, abordaremos os protocolos de camada de enlace e fsica completando, assim, toda a viso do fluxo de pacote desde a origem at o destino.

Livro ** Neste cone, o conteudista indica os captulos do material didtico que o aluno receber e que sero lidos nesta aula. A escolha do material didtico tomar por base os livros e captulos indicados no plano da disciplina cadastrado no SGC. Caso nenhum material se encaixe na aula utilizar o seguinte texto padro: *No deixe de reler o material didtico que voc recebeu. Tambm aumente o seu conhecimento

pesquisando sobre os tpicos abordados na aula. Desta forma, voc vai estar se preparando melhor para realizar suas avaliaes.

Redes de computadores e a Internet, Kurose, Biblioteca Virtual da Estcio, captulos:

3 - camada de transporte

Aprenda mais!

**

Neste

cone,

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conteudista

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complementares, artigos a serem lidos, pesquisas, vdeos a serem assistidos ou qualquer outro material que possa ser usado para aumentar o conhecimento do aluno. *Para saber mais sobre os tpicos estudados nesta aula, pesquise na internet sites, vdeos e artigos relacionados ao contedo visto. Se ainda tiver alguma dvida, fale com seu professor online utilizando os recursos disponveis no ambiente de aprendizagem.

INSERIR O APRENDA MAIS

**Reforar os principais pontos estudados. Por exemplo:

*Nesta aula, voc: Compreendeu a importncia do uso de uma famlia de protocolos para a comunicao de dados; Aprendeu sobre os protocolos que compem as famlias de protocolos TCP/IP. Compreendeu a importncia do uso dos protocolos TCP, UDP e IP para a comunicao de dados; Comparou e confrontou recursos e servios oferecidos pelos protocolos TCP, UDP e IP; Analisou como os dados so transmitidos atravs dos protocolos TCP, UDP e IP.

Prxima aula

** Neste cone, o conteudista apresentar os principais tpicos da aula seguinte. *Na prxima aula, voc estudar sobre os assuntos seguintes: Assunto 1 : A finalidade dos protocolos de camada de enlace e da camada fsica; Assunto 2: Os principais tipos de protocolos de camada de enlace; Assunto 3: Os padres da famlia de protocolos Ethernet;

**Elaborar de 3 a 5 questes objetivas de mltipla escolha (5 opes de resposta) com gabarito.

Bibliografia utilizada nesta aula: Redes de computadores e a Internet, Kurose, Ross REDES DE Conmputadores, Andrew Tanenbaum Redes de Conputadores e a Internet, Douglas E. Comer Interligao em Rede com TCP/Ip, Douglas Comer Contedo Online Nesta aula iremos estudar alguns protocolos do modelo TCP/IP. Devido aos vrios protocolos que o modelo TCP/IP possui, estudaremos os protocolos do Pilha oferecidos Protocolo TCP/IP pela camada de aplicao do modelo OSI : Telnet, FTP e TFTP, SMTP, SNMP. E em seguida estudaremos os protocolos da camada de transporte: TCP, UDP, ICMP e IP;Camada do Modelo OSI Camada de Dados

Aplicao

Mensagem

Camada de

TransporteCamada de

Segmento

Aplicao

Camada de Rede

Datagrama

IC

Camada de Aplicao

Ao desenvolver uma aplicao o desenvolvedor utilizar uma as duas arquiteturas mais utilizadas em aplicaes de rede: a arquitetura cliente servidor ou a arquitetura P2P, j estudadas na aula passada. No caso dos protocolos da camada de aplicao da pilha TCP/IP, eles utilizam a arquitetura cliente servidor. Em aplicaes que empregam a arquitetura cliente-servidor um nico servidor deve ser capaz de atender a todas as requisies de seus clientes. Camada de transporte Posicionada entre as camadas de Aplicao e Redes, a camada de transporte fundamental na arquitetura de rede em camadas, pois desempenha o papel fundamental de fornecer servios de comunicao diretamente aos processos de aplicao que rodam em mquinas diferentes. Isto , fornece uma comunicao lgica entre estes processos. Os processos de aplicao utilizam a comunicao lgica provida pela camada de transporte sem

a preocupao com os detalhes da infraestrutura fsica utilizada para transportar as mensagens: Divide os dados que chegam da camada de aplicao em segmentos e passa-os com o endereo de destino para a prxima camada para transmisso, que neste caso ser a camada de rede. Fornece uma comunicao lgica entre os processos do aplicativo em execuo entre hosts diferentes, que pode ser orientada conexo e no orientada conexo. A transferncia de dados na camada de transporte tambm pode ser categorizada como confivel ou no confivel, com informaes de estado ou sem informaes de estado; Utiliza o conceito de porta para a identificao dos processos de aplicao; especifica 2 tipos de protocolos e a utilizao de um ou de outro depende das necessidades da aplicao (SNMP-UDP, FTP-TCP): o TCP (Transmission Control Protocol) : orientado conexo e garante a transferncia confivel de dados. o UDP (User Datagram Protocol): no orientado conexo, simples extenso do IP e no garante a entrega de dados. Entrega confivel x entrega no confivel A entrega confivel de dados assegura a entrega dos segmentos ao seu destino em uma sequncia adequada, sem qualquer dano ou perda. Um protocolo confivel como o TCP cuida de todos os problemas fundamentais de rede como congestionamento, fluxo de dados e duplicao.

A entrega no-confivel de dados no promete a entrega dos segmentos ao seu destino. No processo de entrega no confivel de dados, os segmentos podem ser corrompidos ou perdidos. Um protocolo no confivel como o UDP assume que a rede subjacente completamente confivel. Os protocolos no confiveis no cuidam de alguns problemas fundamentais como congestionamento, fluxo de dados e duplicao. Entrega com informao de estado x sem informao de estado A entrega de dados com informaes de estado utiliza o conceito de sesso, em que um lote de solicitaes enviado e respostas so recebidas. As informaes divulgadas em uma solicitao podem ser utilizadas para modificar as solicitaes futuras. Na entrega de dados sem informao de estado, cada solicitao autocontida, sem quaisquer outras informaes associadas a qualquer outras informaes associadas a qualquer outra solicitao.

Portas Identificam os processos de origem e de destino viabilizando a comunicao fim-a-fim. O Sistema operacional oferece uma interface (socket) (linkar com o texto sobre socket no final do arquivo) que permite s aplicaes especificarem ou acessarem portas em um determinado host enviando e recebendo datagramas de forma independente. As portas so classificadas em:

Reservadas (padronizadas atravs da RFC 1070) 0 - 1023 Liberadas (automaticamente definida pelo SO para aplicaes clientes e/ou portas de servidores de aplicaes ainda no reconhecidas formalmente na Internet) 1024 a 65535

Exemplos de Portas conhecidas

Nm. porta TCP Descrio 20 Servidor FTP (File Transfer Protocol,

protocolo de transferncia de arquivo) (canal de dados) 21 23 Servidor FTP (canal de controle) Servidor Telnet

53

Transferncias de zona DNS (Domain Name

System, sistema de nomes de domnios) 80 Servidor da Web (HTTP, Hypertext Transfer

Protocol, protocolo de transferncia de hipertexto) 139 Servio de sesso de NetBIOS

Nm. de porta UDP Descrio 53 Consultas de nomes DNS (Domain Name

System, sistema de nomes de domnios) 69 137 138 161 (SNMP) 520 Routing Information Protocol (RIP, Trivial File Transfer Protocol (TFTP) Servio de nomes de NetBIOS Servio de datagrama de NetBIOS Simple Network Management Protocol

protocolo de informaes de roteamento)

Para ver a lista com todas as portas conhecidas do Protocolo TCP e do protocolo UDP, consultar o site: http://www.iana.org/assignments/port-numbers

Camada de rede A camada de rede um das camadas mais complexas da pilha de protocolo, pois implementa o servio de comunicao entre dois hosts A e B e que h um pedao da camada de rede em cada um dos hosts e roteadores da rede. Os roteadores ao longo do enlace examinam campos de cabealho em todos os datagramas IP que passam por ele. A camada de rede transporta segmentos do hospedeiro transmissor para o receptor. No lado transmissor, encapsula os segmentos em datagramas e no lado receptor, entrega os segmentos camada de transporte.

As funes mais importantes desta camada so: A comutao dos pacotes, ou seja, ao chegar um pacote no enlace de entrada de um roteador, ele deve ser conduzido para a sada apropriada do roteador O roteamento, a camada de rede, deve determinar a rota a ser seguida pelos pacotes desde a origem at o destino.

A figura abaixo apresenta os trs componentes essenciais da camada de rede: O componente de roteamento que determina o caminho que um datagrama segue desde a origem at o destino, e que iremos estudar nas prximas aulas. Dispositivo para comunicao de erros de datagramas e para atender requisies de certas informaes da camada de rede, o protocolo ICMP; (aqui fazer um link para a explicao do protocolo) O protocolo IP, que cuida das questes de endereamento ; (aqui fazer um link para a explicao do protocolo)

Telnet

O protocolo Telnet, padronizado pela RFCs 854 a 861l um protocolo simples de terminal remoto. Ele permite que um usurio em determinado site estabelea um conexo TCP com um servidor login situado em outro site. A partir do momento que se inicia a sesso de trabalho remoto, qualquer coisa que digitada enviada diretamente para o computador remoto. Apesar do usurio continuar ainda no seu prprio computador, o telnet torna seu computador invisvel enquanto estiver rodando. O servidor recebe o nome transparente, porque faz com que o teclado e o monitor do usurio paream estar conectados diretamente mquina remota.

O protocolo Telnet oferece trs servios bsicos: - define um terminal virtual de rede, que proporciona uma interface padro para sistemas remotos; programas clientes no tm que compreender os detalhes de todos os possveis sistemas remotos, eles so feitos para usar a interface padro; - inclui um mecanismo que permite ao cliente e ao servidor negociarem opes e proporcionar um conjunto de opes padro;

- trata ambas as pontas da conexo simetricamente. Assim, ao invs de forar o cliente para conectar-se a um terminal de usurio, o protocolo permite um programa arbitrrio tornar-se um cliente. A sesso remota inicia especificando em qual computador o usurio deseja conectar-se. Ser ento solicitado um username e uma password para acessar o sistema remoto. O acesso a servidores telnet poder ocorrer de dois modos: Atravs da linha de comando; E a partir de aplicativos atravs de interface grfica;

Saiba mais: Pesquise na internet software que realizem o cliente do Telnet;

FTP

O FTP (File transfer Protocol), padronizado pela RFC 959, est entre os protocolos de aplicativos mais antigos ainda em uso na internet. Ele precede o TCP e o IP. Foi projetado para permitir o uso interativo ou em lote. Porm a maioria dos usurios invoca o FTP interativamente, atravs da execuo de um cliente FTP que estabelece uma

comunicao com um servidor especificado para transferir arquivo. Como o FTP funciona?

O usurio interage com o FTP por meio de um agente de usurio FTP. Em primeiro lugar ele fornece o nome do servidor FTP, o que faz com que o processo cliente do FTP estabelea uma conexo TCP com o servidot FTP remoto. O usurio entro fornee sua identificao e senha, que so enviadas pela conexo TCP como parte dos comandos FTP. Assim que autorizados pelo servidor, o usurio copia um ou mais arquivos armazenados no sistema de arquivo local para o sistema remoto ou vice-versa. Existe tambm a possibilidade de sistemas de software invocarem o FTP automaticamente, sem exigir que o usurio interaja com um cliente FTP. O acesso a servidores FTP pode ocorrer de dois modos: Atravs da linha de comando, presente nas distribuies UNIX, Linux e Windows; E a partir do browser.

Para realizar uma conexo a um servidor ftp atravs da linha de comando, basta digitar: ftp nomehost onde nomehost o nome da mquina em que se encontra o servidor ftp. Por exemplo, ftp estacio.edu.br O protocolo FTP permite duas formas de conexo: Usurio j cadastrado no servidor Usurio annimo Usurio cadastrado ftp estacio.edu.br Connected to estacio.edu.br 220 maquina FTP server ready. Name (maquina:user): aluno 331 Password required for aluno Password: ******** 230 User aluno logged in. ftp> _ A partir da, utilizar os comandos de FTP. Usurio "annimo" No caso de no ser cadastrado no servidor FTP desejado, entre como usurio "annimo": ftp estacio.edu.br Connected to estacio.edu.br. 220 maquina FTP server ready. Name (maquina:user): anonymous 331 Guest login ok, send ident as password. Password: aluno@estacio.edu.br

230 Guest login ok, access restrictions apply. ftp> _ Neste caso, em vez de usar uma senha de acesso, use uma identificao, em geral o endereo de e-mail.

Ao usar programas com interface grfica, o uso dos comandos transparente, ou seja, no preciso conhecer os comandos, pois j esto includos na interface. Os comandos, do cliente para o servidor, e as respostas, do servidor para o cliente, so enviados por meio de conexo de controle no formato ASCII de 7 bits. (aqui fazer um link para o arquivo com comandos e respostas)

TFTP O protocolo TFTP (Trivial File Transfer Protocol) direcionado para aplicativos que no necessitam de interaes complexas entre o cliente e servidor. Ele restringe operaes para simples transferncias de arquivos e no fornece autenticao. Por ser mais restritivo, o software do TFTP muito menor que o FTP. O TFTP no requer um servio de stream confivel, utilizando ento o protocolo UDP. O lado transmissor transm,ite um arquivo em blocos de tamanho fixo (512) bytes e aguarda a confirmao de cada bloco antes de enviar o prximo. O receptor confirma cada bloco mediante recibo. Uma vez enciada uma solictao de escrita ou

leitura, o servidor usa o endereo IP e o nmero de porta de protocolo UDP do cliente para idntificar as operaes subsequentes. Como funciona? 1) O primeiro pacote enviado requisita uma transferncia de arquivos e estabelece a interao entre o cliente e servidor; 2) Os blocos de arquivos so numerados em sequncia, a comear pelo nmero um. Cada pacote de dados contm um cabealho que especifica o nmero do bloco que ele transporta e cada confirmao contm o nmero do bloco que est sendo confirmado. 3) Um bloco com menos de 512 bytes indica o final do arquivo. SMTP O protocolo SMTP (Simple Mail Transfer Protocol), definido pela RFC 5321, est no centro do correio eletrnico. Antes de detalharmos o funcionamento do protocolo SMTP importante que tenhamos a compreenso do funcionamento de um sistema de correio eletrnico. Um sistema de correio da Internet utiliza trs componentes: agentes de usurios, servidores de correios e o protocolo SMTP.

Redesenhar a figura Agentes de usurio permitem que os usurios leiam, respondam, retransmitam, salvem e componham mensagens. O Outlook da Microsoft, Apple Mail e o Mozilla Thunderbird so exemplos de agentes de usurios com interface grfica. Servidores de correio forma o ncleo da infraestrutura do e-mail. Cada destinatrio tem uma caixa postal localizda em um dos servidores do correio. Protocolo SMTP o protocolo da camada de aplicao do correio eletrnico da Internet, utiliza servio confivel de ados do TCP para transferir mensagens do servidor de correio do remetente para o destinatrio. Uma mensagem tpica de correio inicia sua jornada no agente de usurio do remetente, vai at o servidor de correio do remetente e viaja at o servidor de correio do destinatrio, onde depositada na caixa postal Como funciona o protocolo SMTP

Como acontee com a maioria dos protocolos de camada de aplicao, o SMTP, tem dois lados: um lado cliente, que funciona no servidor de correio do remetente, e um lado servidor, que funciona no servidor de correio do destinatrio. Para ilustrar a operao bsica do protocolo SMTP, vamos percorrer um cenrio comum. Suponha que Maria deseja enviar uma mensagem para Andr:

1) Quando Maria deseja enviar uma mensagem para Andr, ela fornece o endereo eletrnico de andr, andre@exemplo.com.br, atravs de seu agente de usurio para correio; 2) O agente de correio de Maria envia a mensagem para seu servidor de correio, onde a mensagem colocada em uma fila de mensagens; 3) O lado cliente do protocolo SMTP, que funciona no servidor de correio de Maria, v a mensagem na fila e abre uma conexo TCP para um servidor SMTP, que funciona no servidor de correio de Andr. 4) Aps alguns procedimentos iniciais de apresentao, o cliente SMTP envia a mensagem de Maria para dentro da conexo TCP;

5) No servidor de correio de Andr, o lado servidor do protocolo SMTP recebe a mensagem e a coloca na caixa postal dele. 6) Andr chama seu agente de usurio para ler a mensagem quando for mais conveniente para ele. Agora que compreendemos o funcionamento do protocolo SMTP, vamos examinar um exemplo de troca de mensagem entre um cliente e um servidor1. SNMP O protcolo SNMP (Simple Network Management Protocol) o protocolo padro para administrar uma rede. Ele define como um gerente se comunica com o agente. Possui trs verses 1, 2 e 3. A verso 3, a mais atual, difere das demais, por possuir recursos de segurana capazes de criptografar a string da comunidade SNMP. Apesar disso, a verso mais utilizada do SNMP ainda a verso 2c. Antes de conhecermos os detalhes do funcionamento do protocolo imprescindvel que respondamos a seguinte pergunta: Como uma adminsitrador de rede pode descobrir problemas e isolar suas causas ?

Atravs da utilizao de software de gerncia de rede que permite a um gerente monitorar e controlar componentes da rede. Ele permite a um gerente interrogar dispositivos como hosts, roteadores, comutadores e bridges para determinar

1

retirado do livro Redes de computadores e Internet, do Kurose.

seu status, bem como obter estatsticas sobre as redes as quais se ligam.

Os protocolos que um gerente de rede utiliza para monitor e controlar dispositivos de rede opera na camada de aplicao e como os demais protocolos da pilha TCP/IP adota o modelo cliente-servidor: Um programa aplicativono computador do gerente atua como um cliente e um programa aplicativo no dispositivo de rede atua como um servidor. O cliente no computador do gerente usa o protocolo de transporte convencional (TCP ou UDP) para estabelecer a comunicao com o servidor, recebendo o nome de gerente e o aplicativo que executa em um dispositivo de rede chamado de agente.Gerente

Agente

Redesenhar

O protocolo SNMP define como um gerente se comunica com o agente, atravs da: Definio do formato das requisies que um gerente envia a um agente Definio das respostas que um agente retorna.

Na realidade o SNMP especifica que uma mensagem SNMP codificada usando-se um padro conhecido como ASN.1 (Abstract Syntax Notation.1). A SN.1 a linguagem usada para representar tipos e estruturas de gerenciamentos, permitindo a visualizao e alterao dos OIDs. Um OID representa um dos objetos gerenciveis.

Onde 1.3.6.1.2.1 o refixo MIB padro, 7 o cdigo para o protocolo Udp e 1 para o objeto udpINDatagrams que representa o nmero total de datagramas UDP entregues aos usurios UDP. (acho que aqui podemos linkar com o arquivo no final do texto intitulado MIB). A cada objeto ao qual o protocolo SNMP tem acesso deve ser definido e determinado um nome nico. Programas gerentes e agente devem concordar nos nomes e nos significados das operaes de carga e armazenamento. Coletivamente, o conjunto de todos os objetos que o protocolo SNMP pode acessar conhecido como Management Information Base (MIB). Como o SNMP Funciona? Seu funcionamento baseado em polling, ou seja, em perodos de tempos para realizao de coleta de informao. Ele utiliza o protocolo UDP para suas comunicaes de atribuies, atravs das portas 161 e 162. Os modos de atuao desse protocolo podem ser RO (Read-only) ou RW (Read-Write).

O Gerente SNMP quem realizada as consultas e manipulaes SNMP. Os gerentes mandam mensagens de solicitaes (requests) e recebem mensagens de respostas (responses). Existem trs tipos de aes que os gerentes executam: GET, GET Bulk (GETs mltiplos) SET (alterao de valor). O Agente SNMP quem interage com a MIB. O agente espera a solicitao dos gerentes e ordena respostas (responses) de SNMP para eles. Alm disso, os agentes podem enviar TRAPS, que so mensagens de alertas unidirecionais para os gerentes. Os TRAPS so disparados automaticamente quando um evento de mudana de estado for acionado. ICMP O Internet Control Message Protocol ICMP, padronizado pela RFC 792, o protocolo que o IP utiliza para enviar mensagens de erro e mensagens informativas. E o ICMP usa o protocolo IP para enviar suas mensagens. Quando um roteador, por exemplo, tem uma mensagem ICP para enviar, ele cria um datagrama IP e encapsula a

mensagem do ICMP no datagrama IP. A mensagem ICMP colocada na rea de dados do datagrama.

Embora cada mensagem ICMP tenha seu prprio formato, todas comeam com os mesmos trs campos: um campo tipo de mensagem, com oito bits inteiros, que identifica a mensagem Um campo Cdigo, com oito bits, que fornece informaes sobre o tipo de mensagem, Um campo Soma de verificao, de 16 bits O campo tipo define o significado da mensagem, assim como o seu formato:

Quando um roteador, por exemplo, no consegue enviar ou entregar um datagrama IP, ele envia uma mensagem de destinatrio inacessevl de volta origem. O campo Cdigo

desta mensagem contm um nmero inteiro que descreve tambm o problema. Os valores possveis so:

TCP O TCP (tranmission Control Protocol Protocolo de Controle de Transmisso), RFCs: 793, 1122, 1323, 2018, 2581, um dos protocolos da pilha TCP/IP que est localizado na camada de transporte. O servio oferecido pelo TCP tem sete caractersitcas importantes: Orientao conexo: um aplicativo primeiro deve solicitar uma conexo com um destino, e ento usar a conexo para transferir dados.

Comunicao ponto a ponto: cada coneexo de TCP tem exatamente duas extremidades.

Confiabilidade completa. O protocolo garante que os dados enviados atravs de uma conexo sero entregues extamente como enviados, sem dados faltando ou fora de ordem. Comunicao full Duplex: Uma conexo TCP permite que os dados fluam em uma ou outra dreo e permite que um ou outro programa aplicativo envie ddos a qualquer hora. Ele pode armazenar nos buffers dados que partem e que chegam em ambas as direes, possibilitando que um aplicativo envie dados e ento continue uma computao enquanto os dados esto sendo tranferidos. Interface de stream: um aplicativo envia uma sequncia contnua de octetos atravs de uma conexo. Porm no garante que os dados sero entregues ao aplicativo receptor em pedaos do mesmo tamanho que foram transferidos pelo aplicativo remetente. Partida de conexo confivel: O TCP exige que dois aplicativos criem uma conexo, ambos devem concordar com a nova conexo; Desligamento de conexo graciosa(Graceful Connection Shutdown).: um programa aplicativo pode abrir uma conexo, enviar quantias arbitrrias de dados e ento requisitar o fechamento da conexo.. O TCP garante a entrega confivel de todos os dados antes de fechar a conexo.

O TCP estabelece uma conexo entre o processo na origem e o processo no host de destino antes de enviar os segmentos dos dados reais. Uma vez que a conexo esteja estabelecida, os dados podem ser transferidos em ambas as direes entre dois hosts (full duplex);

Para que vrios processos simultaneamente usem os servios do TCP, usado o conceito de porta, onde

cada processo de aplicao, em um dado momento, identificado por uma porta diferente.

Cabealho (Header) TCP O TCP utiliza um nico formato para todas as mensagens e emprega o termo segmento para se referir a uma mensagem.

Onde,

Porta Origem e Porta Destino identificam o processo de aplicao que est enviando dados e o processo de aplicao que ir receber os dados. Nmero de seqncia identifica os bytes enviados. Na prtica ele a identificao do primeiro byte de dados contido no segmento enviado. Os demais so seqenciados a partir deste byte. Acknowledgement identifica os bytes que foram recebidos e tratados sem erro pelo destino, bem como a seqncia do prximo byte esperado Tamanho representa o tamanho total do frame TCP Reservado um campo ainda no utilizado FLAGS identifica as flags (syn, fin, psh, rst, ack, urg) Window identifica o tamanho da janela para o controle de fluxo Checksum destina-se a verificao de erros de transmisso. calculado usando o pseudo header, o header TCP e tambm a rea de dados Urgent Poninter um ponteiro para dados urgentes, contidos na rea de dados. Controle de Conexo TCP O protocolo TCP utiliza trs fases para a conexo entre dois pontos: Estabelecimento da Conexo Transmisso de Dados Encerramento da Conexo Para garantir que as conexes sejam estabelecidas ou encerradas de maneira confivel, o TCP utiliza um mecanismo chamado de tree-way-hadshake, para assegurar que o TCP no abrir ou fechar uma conexo

at que ambos os lados tenham interagido. So utilizados os seguintes Flags: SYN solicitao de conexo FIN Finalizao da Conexo RST Reset da Conexo ACK Reconhecimento de recebimento

Voc sabia?

Quando um usurio inicia uma sesso FTP , o lado cliente do FTP primeira mente inicia uma conexo TCP de controle com o lado servidor ma porta 21 e envia por esta conexo

de controle a identificao e a senha do usurio, alm de comandos para mudar o diretrio. Quando o sevidor recebe pela conexo de controle um comando para uma transferncia de arquivo, abre uma conexo TCP de dados atravs da porta 20 a cada solicitao de transferncia de arquivo.

UDP O protcolo UDP, padronizado pela RFC 768, bastante simples, orientado a datagrama, no orientado conexo, no executa controle de fluxo, controle de erro e sequenciamento. No tem reconhecimento dos datagramas (ACK/NACK) e devido a sua simplicidade considerado no