Unidade II - Hercules

Prévia do material em texto

1
Unidade II – O Modelo 
OSI e o Protocolo TCP/IP
Hercules Zimmermann Willig
Introdução
� Protocolos:
� São como linguagens usadas para comunicação
� São regras para garantir a troca odenada de 
dados entre um transmissor e um receptor
� Caracterização
� Lans funcionam em half-duplex
� Compartilham um mesmo meio
� Exige sincronismo (o meio tem que estar livre 
para transmissão)
� Podem ocorrer falhas ou interferências
Tipos de protocolos
� TCP/IP – Transmission 
Control Protocol – maio 
de 74 – Vinton Cerf e 
Robert Kahn
� NetBeui – M$ e IBM
� IPX/SPX – Novell
� Ver Quadro
2
Funcionamento
� Para permitir transmissões simultâneas é
necessário compartilhar o meio
� Para compartilhar o meio é feita uma divisão dos 
dados em “quadros ou pacotes”
� São identificados e endereçados ao destino 
“endereçamento”
� A placa de rede possui um endereço que gravado 
em seu hardware
� Através deste número (48bits – em Hexa) podemos 
identificar qual seu fornecedor (os 6 primeiros Hexa)
� veja em http://www.coffer.com/mac_find/
Funcionamento
ORIGEM DESTINO
Funcionamento
� O uso de pacotes otimiza a rede
� Cada pacote é verificado (CRC – Cyclical 
Redundancy Check) é o checksum –
Paridade
� Para cada bloco é feita uma detecção de 
erros
Endereço 
de 
Origem
Endereço 
de 
Destino
Sincronismo 
E
Controle
Dados CRC
Pacote
3
Verificação e Correcção de Erros
Para essa verificação existem dois métodos.
� Verificação de Paridade e
� CRC
� Verificação de Paridade
Neste processo é feita uma verificação bit a bit de 
todos os elementos do pacote e é dado um 
resultado num bit ou cadeia de bits que poderá ser 
par ou impar, mostrando se o pacote está ou não
danificado. 
Verificação e Correcção de Erros
Verificação de Paridade
� Este processo pode ser vulnerável se houver mais do que um 
erro, permitindo assim que este passe até ao destino sem ser 
identificado.
� VRC (“Vertical Redundancy Check”) e LRC (“Longitudinal 
Redundancy Check”)
Verificação e Correcção de Erros
Verificação de CRC
� O CRC (“Cyclic Redundancy Check”) não
utiliza bits de paridade, mas sim frames, que
transportam uma sequência de bits 
conhecida por FCS (“Frame Check 
Sequence”). 
� O FCS é calculado pelo emissor de tal modo
que quando concatenado aos bits de dados, 
o resultado final seja divisível por um número
pré determinado.
4
Números binários
� Conceito de número binário
� Operações básicas com números binários
� Soma (0+0=0;0+1=1;1+0=1 e 1+1=10)
� Subtração (0-0=0;0-1=1;1-0=1;1-1=0)
� Conversão
� Para Binário basta dividir por 2 e anotar o resto (1)
� Para Decimal basta elevar a base 2 à ordem a partir do 0
� Conceito de Byte (é um conjunto de Bits – especial para o octeto –
8 Bits)
� Uma forma prática:
=192 (128+64)00000011
=10 (8+2)01010000
1248163264128
Números binários
Calcule :
� 11000001b = 1x27 + 1x26 + 0x25 + 0x24 + 0x23 + 0x22 + 0x21 + 1x20
193d � 128 + 64 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 1
� 00000111b = ?
� 00010010b = ?
� 10000001b = ?
� 193d = 193÷2=96(r=1)
96÷2=48(r=0)
48÷2=24(r=0)
24÷2=12(r=0)
12÷2=6(r=0)
6÷2=3(r=0)
3÷2=1(r=1)
1=1 
1 1 0 0 0 0 0 1
•251d = ?b
•224d = ?b
• 85d = ?b
Números hexadecimais
� Vão de 0 a 9 e de A a F (0 a 15 em decimal)
� Conversões:
� Decimal para Hexa dividir por 16 somar o resto
71 = 71÷16 = 4 + (r=7) = 47
� Hexa para Decimal elevar a base (16) ao expoente 
correspondente a posição
A1F = A(10)x162 + 1(1)x161 + F(15)x160 =
2560(10x256) + 16(1x16) + 15(15x1) = 2591
Exercícios:
AF = d? , 32 = d? / 19d = h? , 125d = h?
5
Conversões Hexa para Bin
� Como um número hexa é tem base 16 ou 24 .
� Cada número hexa equivale a 4 binários
� Para converter de hexa para bin basta ir 
posisionando o 4 bin para cada hexa e vice-
versa.
F 0 240
11110000
Converta:
A2h = ?b 11100001 = ?h
FFh = ?b 01100111 = ?h
14h = ?b 10101001 = ?h
O modelo OSI
� Open Systems Interconection da ISO 
(International Organization for Standarlization
� Criado no início de 70 completado em 80
� Antes a tecnologia era proprietária sem padrão, 
sem comunicação
� É um padrão para todas as redes
� A base para o Modelo de Processamento 
Distribuido em rede
� Define LAN e WAN
O modelo OSI
� Possui sete camadas
� Faz o encapsulamento dos dados, ou seja, o 
divide em camadas
� Os dados recebem cabeçalhos a cada camada 
que desce
� A transmissão efetiva-se na camada física
6
As camadas do modelo OSI
As camadas do modelo OSI
� Camada 7 – Aplicação – Prove serviços de rede 
para os processos da aplicação. Interface de 
protocolo para o programa
� HTTP, SMTP, FTP, Telnet, E-Mail, DNS, banco
de dados....
� Camada 6 – apresentação – converte o formato 
nativo em um formato comum (ASCII / EBCDIC)
� Compactação, criptografia, Certificados, SSL, ...
� Permite que computadores com arquitetura de 
hardware e SOs diferentes troquem informação
As camadas do modelo OSI
� Camada 5 – Sessão – define como será feita 
a transmissão
� Senhas, contas e permissões 
� Camada 4 – Transporte – divide os dados 
em pacotes para corrigir possíveis falhas e 
conferências
� Ocorre dentro do computador – o TCP é aqui
7
As camadas do modelo OSI
� Camada 3 – Rede - Endereça os pacotes
� Encaminhamento, endereçamento, interconexão 
de redes, tratamento de erros, fragmentação de 
pacotes, controle de congestionamento e 
sequenciamento de pacotes são funções desta 
camada.
� Aqui é utilizado o IP
As camadas do modelo OSI
� Camada 2 – Enlace ou link de dados –
transforma os pacotes em quadros que irão 
trafegar na rede com os endereços e faz o 
controle de CRC – Cyclical Redundance 
Check – ocorre na placa de rede
� Camada 1 – Física – transforma os dados 
em sinais elétricos, óticos ou outro meio de 
transmissão. Cabos e meio de transmissão. 
Resumo
Meios, sinal e transmissão bináriaFísicaBits
Endereçamento físico
(MAC e LLC)Link de dados
Quadros
(frames)
Determinação de caminhos e 
endereçamento lógico (IP)RedePacotesCamadas
de
Meios
Conexões fim-a-fim e confiançaTransporteSegmentos
Comunicação entre hostsSessão
Representação dos dados e 
encriptaçãoApresentação
Processo de rede para o aplicativoAplicativos
DadosCamadas
do
Host
FunçãoCamadaUnidade de Dados
Modelo OSI
8
Cabeçalho
De enlace
Encapsulamento
Fluxo de Dados
Fluxo de Dados
Fluxo de Dados
Cabeçalho
De Rede Dados
Dados Dados Dados
Cabeçalho
De Rede Dados
1 0 1 1 1 0 0 1 1 1 0 1 0
O modelo TCP/IP
� O modelo de referência TCP/IP também é usado 
como referência, principalmente na Internet: 
� Sua grande vantagem é ser roteável
� Usado de LANs a redes WAN
� Arquitetura Aberta
� Possui apenas 4 camadas
� Na verdade representa um conjunto de protocolos 
mais conhecidos pelos
� TCP (Transmission Control Protocol – Protocolo de 
controle da Transmissão) e
� IP (Internet Protocol)
O modelo TCP/IP
� Na Internet, o modelo de protocolos é o TCP/IP, 
que é um modelo (OSI), dividida em apenas
quatro camadas: a camada física (às vezes
também denominada de camada de rede
(camadas física e de enlace do OSI), a camada
de Internet, a camada de transporte e a camada
de aplicação. Em cada
uma delas, diferentes
problemas da
comunicação são
resolvidos e diferentes
protocolos estão
presentes. 
9
O modelo TCP/IP
� TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet 
Protocol), se refere a toda uma família de protocolos
voltados para o uso em redes de computadores. 
� Embora o TCP e o IP sejam apenas dois dos vários
protocolos pertencentes a esta família, assim
sendo, TCP/IP não é um protocolo, mas um 
conjunto (ou uma "suite") de protocolos. 
� O TCP/IP é, sem dúvida alguma, o conjunto de 
protocolos mais completo e difundido no mercado. 
� Seu crescimento se deu não apenas pela Internet 
mas também, e principalmente, por facilitar a 
comunicação de dados em nível global, 
independente da plataforma (sistema operacional e 
hardware) utilizada. 
Características do TCP/IP: 
� Uso de protocolos abertos, disponíveis e 
desenvolvidos independentemente de hardwareou software (sistemas operacionais), o que
permite interligar sistemas totalmente
diferentes. Todos os principais sistemas
operacionais do mercado já vêm com suporte
ao TCP/IP.
� Independência de hardware de rede
específico, o que permite a integração de 
diferentes tecnologias (padrões) de rede como
ethernet, token-ring, fibra ótica, linha serial e 
virtualmente qualquer tipo de meio físico de 
transmissão.
Características do TCP/IP: 
� Sistema comum de endereçamento, que
possibilita a um equipamento ligado em rede
TCP/IP se comunicar diretamente com um outro
equipamento (outra plataforma: sistema
operacional e hardware), que pode, por
exemplo, estar na mesma rede local ou do outro
lado do mundo.
� Disponibilidade de protocolos de alto nível
que oferecem os mais variados serviços aos
usuários das redes TCP/IP, entre os quais a 
World Wide Web e o correio eletrônico. 
10
O modelo TCP/IP
� Como o modelo TCP/IP não é aderente ao modelo de 
camadas OSI, deve-se ter um certo cuidado ao
analisá-lo. 
� O que é denominado "camada de rede ou interface de 
rede" no modelo TCP/IP corresponderia
aproximadamente às camadas "física" e de "enlace" 
no modelo OSI. 
� A camada denominada "Internet" é que
corresponderia à camada de "rede" OSI. 
� Além disso, as camadas de "sessão" e 
"apresentação", do modelo OSI, não existem no 
modelo TCP/IP, estando seus conceitos embutidos
nas camadas de "transporte" e "aplicação" do TCP/IP. 
O modelo TCP/IP
� A camada de Rede é a mais "baixa" de todas e 
nela se encontram os protocolos que permitem
a um sistema acessar a rede propriamente dita
(o meio físico), enviando e recebendo
informações. 
Isto é, ela está
próxima do 
hardware, e 
distante das
aplicações que
interagem com
o usuário.