aula2-Modelo_OSI_TCPIP

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Centro Universitário Estácio Radial de São Paulo
Curso: Gestão da Tecnologia da Informação
Disciplina: Fundamentos de Redes de Computadores
Prof.: Alexander Luz Sperandio (aluz@lslinux.com.br)
Notas de aula
aula2 - Modelos OSI e TCP/IP
Sumário
1 Modelo OSI 1
1.1 Histórico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
1.2 O Modelo OSI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
2 Modelo TCP/IP 4
2.1 Camada de aplicação . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
2.2 Camada de transporte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
2.2.1 Números de porta TCP e UDP . . . . . . . . . . . . . . . 5
2.2.2 O comando netstat . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
2.3 Camada de Internet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
2.4 Camada de acesso a rede . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
3 Exercı́cios 8
Referências 9
1 Modelo OSI
1.1 Histórico
• No inı́cio da década de 80 houve um grande aumento na quantidade e no
tamanho das redes.
+ novas tecnologias eram criadas.
• Tinham diferentes especificações e implementações para troca de informações.
– não podiam comunicar-se com tecnologias de outros fabricantes.
• Era preciso resolver os problemas de incompatibilidade entre as redes.
• ISO - International Organization for Standardization
• 1984 - modelo de rede em camadas que possibilitava o desenvolvimento de
redes interoperáveis.
• Modelo de referência OSI (Open System Interconnection)
– conjunto de padrões
– para garantir compatibilidade e interoperabilidade entre as várias tec-
nologias de rede.
• Modelo de sete camadas, que permite entender como as informações trafe-
gam através de uma rede.
1.2 O Modelo OSI
Vantagens do Modelo OSI
• Garante Tecnologia Interoperável
+ Fabricantes de redes relacionam seus produtos ao modelo de referência
OSI.
• Acelera a Evolução
+ O desenvolvimento de cada parte não afeta os demais elementos.
• Simplifica o ensino e o Aprendizado
+ Decompõe a comunicação em rede em partes menores, facilitando sua
aprendizagem e compreensão.
(7) Processos da rede para aplicativos
+ fornece serviços de rede para as aplicações
(6) Representação de dados
+ negocia a sintaxe da transferência de dados para a camada de aplicação
(5) Comunicação entre hosts
+ estabelece, gerencia e termina sessões entre aplicativos
2
(4) Conexões fim a fim
+ controle de fluxo e recuperação de informações
(3) Endereço de rede e melhor caminho
+ conectividade e seleção de caminho entre hosts
(2) Acesso aos meios
+ transferência de dados através do meio
(1) Transmissão binária
+ fios, conectores, voltagens
• cada camada da origem se comunica com a camada correspondente no des-
tino.
+ depende da função de serviço da camada OSI abaixo dela.
• informações trocadas são chamadas, unidades de dados de protocolo (PDUs)
– segmento - PDU camada 4
– pacote - PDU camada 3
– quadro - PDU camada 2
Após as Camadas 7, 6 e 5 adicionarem suas informações, a Camada de TRANS-
PORTE adiciona aos dados alguns controles. A esse conjunto de dados e controles
é dado o nome de SEGMENTO, PDU da camada 4.
O segmento, PDU da camada 4, é enviado à camada de REDE onde é encap-
sulado e anexado a um cabeçalho criando um pacote. O PACOTE é a PDU da
Camada 3.
O PACOTE é enviado à camada de ENLACE onde novamente é encapsulado
com novas informações de controle formando um quadro. QUADRO é a PDU da
Camada 2.
O QUADRO chega a camada Fı́SICA onde é codificado em um padrão de 1s e
0s (bits) para a transmissão no meio. O BIT é a PDU da Camada 1.
3
2 Modelo TCP/IP
• Desenvolvido pelo Departamento de Defesa dos Estados Unidos (DoD)
+ padrão aberto. Facilitou seu desenvolvimento.
– Aplicação: representação, codificação e controle de diálogo.
– Transporte: segmentos
– Internet: pacotes
– Acesso a rede: quadro (união das camadas fı́sica e de enlace do OSI)
2.1 Camada de aplicação
• trata de protocolos de alto nı́vel, questões de representação, codificação e
controle de diálogos.
• combina todas as questões relacionadas às aplicações em uma única camada
e garante que esses dados são empacotados corretamente antes de passá-los
adiante para a próxima camada.
– FTP - File Transfer Protocol
– HTTP - Hypertext Transfer Protocol
– FTP - File Transfer Protocol
– SMTP - Simple Mail Transfer Protocol
– DNS - Domain Name System
– SNMP - Simple Network Management Protocol
– MSN, ICQ, POP3, IPP, NTP, ...
2.2 Camada de transporte
• oferece serviços de transporte ponta-a-ponta
• Os protocolos de transporte segmentam e remontam os dados das aplicações
de camada superior enviados dentro do mesmo fluxo de dados, ou conexão
lógica, entre os dois pontos
4
• São protocolos da camada de transporte TCP/IP:
+ TCP - Transmission Control Protocol
+ UDP - User Datagram Protocol
• Ambos os protocolos TCP e UDP
– Segmentação de dados das aplicações da camadas superiores;
– Envio de segmentos fim-a-fim;
• Somente Protocolo TCP
– Estabelecimento de conexões fim-a-fim;
– Controle de fluxo;
– Confiabilidade proporcionada por números de seqüência e confirmações.
TCP x UDP
2.2.1 Números de porta TCP e UDP
• a camada de transporte usa números de PORTA (soquete) para a comunicação
com a camada superior;
+ são números de 16 bits que permitem valores de 0 a 65.535;
5
• os números de porta permitem manter o registro das diferentes conexões, existentes
ao mesmo tempo;
+ por exemplo: isso permite ter várias conexões usando diferentes processos en-
quanto todos tem os mesmos IPs de origem e destino.
• Números de porta bem conhecidos ou privilegiados Números de 0 a 1023
são reservados para protocolos padronizados pelos processos RFC do TCP/IP;
os serviços conhecidos estão nesse intervalo;
+ http (80), https (443), smtp (25), pop3 (110), ...
• Números de porta registrados ou do usuário Números de 1024 a 49.151 po-
dem ser atribuı́dos pela IANA (Internet Assigned Numbers Authority) para novas
aplicações TCP/IP não padronizadas pelos processos RFC.
+ também identificam processos de servidores;
• Números de porta dinâmicos ou privados Números de 49.152 a 65.535 não são
reservados ou mantidos pela IANA. Podem ser usados para qualquer propósito sem
necessidade de registro.
6
2.2.2 O comando netstat
$ netstat -na | more
Conexões Internet Ativas (servidores e estabelecidas)
Proto Recv-Q Send-Q Endereço Local Endereço Remoto Estado
tcp 0 0 0.0.0.0:80 0.0.0.0:* OUÇA
tcp 0 0 0.0.0.0:22 0.0.0.0:* OUÇA
tcp 0 0 0.0.0.0:631 0.0.0.0:* OUÇA
tcp 0 0 127.0.0.1:25 0.0.0.0:* OUÇA
tcp 0 0 192.168.0.2:32835 66.249.83.109:465 ESTABELECIDA
tcp 0 0 192.168.0.2:32804 66.249.83.109:995 ESTABELECIDA
tcp 0 0 127.0.0.1:80 127.0.0.1:33136 ESTABELECIDA
tcp 0 0 127.0.0.1:80 127.0.0.1:33138 TIME_WAIT
udp 0 0 0.0.0.0:68 0.0.0.0:*
udp 0 0 0.0.0.0:631 0.0.0.0:*
Domain sockets UNIX ativos (servidores e estabelecidas)
...
2.3 Camada de Internet
• escolhe o melhor caminho para os pacotes através da rede
• Protocolos:
– IP (Internet Protocol) oferece roteamento de pacotes sem conexão, e
uma entrega de melhor esforço
– ICMP (Internet Control Message Protocol) oferece recursos de con-
trole e de mensagens
– ARP (Address Resolution Protocol) determina o endereço da camada
de enlace (MAC address) para os endereços IP conhecidos
– RARP (Reverse Address Resolution Protocol) determina os endereços
IP quando o endereço MAC é conhecido.
2.4 Camada de acesso a rede
• define os procedimentos para estabelecer uma interface com o hardware de
rede e para acessar o meio de transmissão.
• inclui detalhes de tecnologia de redes locais e de WANs e todos os detalhes
contidos nas camadas fı́sica e de enlace de dados do modelo OSI.
– Ethernet
– Fast Ethernet
– PPP (Point-to-Point Protocol)
– SLIP (Serial Line Internet Protocol)
– ATM, Frame Relay
– ARP, RARP (funcionam nas camadas de acesso a rede e internet)
7
3 Exercı́cios
ConexõesInternet Ativas (servidores e estabelecidas)
Proto Recv-Q Send-Q Endereço Local Endereço Remoto Estado
tcp 0 0 0.0.0.0:80 0.0.0.0:* OUÇA
tcp 0 0 0.0.0.0:22 0.0.0.0:* OUÇA
tcp 0 0 0.0.0.0:631 0.0.0.0:* OUÇA
tcp 0 0 127.0.0.1:25 0.0.0.0:* OUÇA
tcp 0 0 192.168.0.2:32835 66.249.83.109:465 ESTABELECIDA
tcp 0 0 192.168.0.2:32804 66.249.83.109:995 ESTABELECIDA
tcp 0 0 192.168.0.2:49194 204.152.191.37:21 ESTABELECIDA
tcp 0 0 127.0.0.1:80 127.0.0.1:33136 ESTABELECIDA
tcp 0 0 127.0.0.1:80 127.0.0.1:33138 TIME_WAIT
udp 0 0 0.0.0.0:68 0.0.0.0:*
udp 0 0 0.0.0.0:631 0.0.0.0:*
Domain sockets UNIX ativos (servidores e estabelecidas)
...
1. Considerando o texto acima responda:
(a) Identifique o comando que gerou esse texto.
(b) Identifique cada porta no estado OUÇA (sugestão: procure em /etc/services).
(c) Identifique as conexões estabelecidas e quem originou a conexão (su-
gestão: responda quais serviços foram utilizados).
(d) Explique o estado TIME WAIT.
(e) Utilize o comando host para identificar o FQDN (Fully Qualified Do-
main Name) de cada endereço remoto mostrado no texto.
2. Faça uma figura comparando os modelos OSI e TCP/IP. Quais as corres-
pondências entre as camadas de cada modelo?
3. Explique a finalidade dos protocolos pedidos e indique suas portas: (a) DNS;
(b) DHCP; (c) FTP; (d) SMTP; (e) HTTP.
4. Explique a diferença entre os protocolos da camanda de aplicação TCP/IP,
pop3 e imap, utilizados como agentes de acesso ao local de armazena-
mento de mensagens;
5. Cite ao menos 4 exemplos do que pode ser atribuı́do via DHCP às máquinas
de uma rede (pesquise);
6. Explique, com suas palavras, como funciona o serviço DNS para um usuário
que digita o nome de um site no navegador.
7. Qual a utilidade do arquivo hosts, existente no Linux (/etc/hosts), no
Windows e em todos os sistemas que utilizam o TCP/IP.
8
Referências
[1] KOZIEROK, C. M. Source Port and Destination Port Numbers. 2005. Acesso
em: 28 mar. 2014. Disponı́vel em: <http://www.tcpipguide.com/
free/t_TCPIPPortsTransportLayerTCPUDPAddressing-2.
htm>.
[2] TANENBAUM, A. S.; WETHERALL, D. Redes de Computadores. 5a edição.
Rio de Janeiro: Campus, 2011. Disponı́vel na Biblioteca Virtual da Estácio.
[3] KUROSE, J. F. Redes de computadores e a Internet: uma abordagem
top-down. 6. ed. São Paulo: Addison Wesley, 2013. Disponı́vel na Biblioteca
Virtual da Estácio.
9
http://www.tcpipguide.com/free/t_TCPIPPortsTransportLayerTCPUDPAddressing-2.htm
http://www.tcpipguide.com/free/t_TCPIPPortsTransportLayerTCPUDPAddressing-2.htm
http://www.tcpipguide.com/free/t_TCPIPPortsTransportLayerTCPUDPAddressing-2.htm
	1 Modelo OSI
	1.1 Histórico
	1.2 O Modelo OSI
	2 Modelo TCP/IP
	2.1 Camada de aplicação
	2.2 Camada de transporte
	2.2.1 Números de porta TCP e UDP
	2.2.2 O comando netstat
	2.3 Camada de Internet
	2.4 Camada de acesso a rede
	3 Exercícios
	Referências