Padrões e Protocolos de Rede - Modelo OSI

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Prof. Me. Rodrigo Rodrigues
UNIDADE II
Redes de Computadores
e Telecomunicação
Padrões internacionais – Organizações padronizadoras:
 Os padrões podem ser classificados em Padrões de Facto e Padrões de Jure;
 Facto: não foram reconhecidos por uma organização ou comitê, ao serem lançados 
por uma pessoa ou comunidade; 
 Jure: protocolos reconhecidos legalmente ou por organizações. Especificações submetidas 
a um corpo avaliador no formato RFC (Request for Change) até a aprovação final.
Os principais órgãos padronizadores são:
 IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers);
 ANSI (American National Standards Institute);
 ISO (International Organization for Standardization);
 ITU (International Telecommunication Union);
 IEC (International Electrotechnical Commission);
 EIA (Electronic Industries Alliance).
Padrões e protocolos de rede
 O modelo de referência para a interconexão de sistemas abertos – Modelo OSI (do inglês, 
Open System Interconnection) – ajudou a mudar a cara da computação de rede. 
 Antes do Modelo OSI, a maioria das redes comerciais usadas pelas empresas era construída 
usando tecnologias não padronizadas desenvolvidas por fornecedores individuais. 
 Durante o fim da década de 1970, a ISO criou a Subcomissão de Interconexão de Sistemas 
Abertos para desenvolver um conjunto de normas para as comunicações entre os 
computadores e essa subcomissão concluiu o Modelo OSI de sete camadas, em 1984.
Modelo de referência OSI
Modelo OSI – 7 camadas:
 7: Comunicação do usuário por meio de aplicativos;
 6 Formatação dos dados;
 5: Estabelecimento, gerenciamento 
e encerramento de sessões;
 4: Transporte das informações;
 3: Endereçamento lógico e roteamento;
 2: Endereçamento físico e comutação;
 1: Padrões físicos.
Modelo de referência OSI
Fonte: autoria própria.
 A informação que transita em cada camada do Modelo OSI recebe um nome, ou melhor, 
uma PDU (Protocol Data Unit). 
 Cada camada oferece os seus serviços para a camada diretamente acima.
As PDUs de cada camada são:
 Camada 7: dados;
 Camada 6: dados;
 Camada 5: dados;
 Camada 4: segmento;
 Camada 3: pacote;
 Camada 2: quadro;
 Camada 1: bit.
Modelo de referência OSI
 Camadas superiores do modelo OSI: aplicação, apresentação e sessão.
 Aplicação: interface entre as aplicações que utilizamos para a comunicação e a rede pela 
qual as mensagens são transmitidas. É a camada de acesso do usuário final.
 Apresentação: responde às solicitações da camada de aplicação e encaminha as 
solicitações de serviço para a camada de sessão. É a responsável pela sintaxe e pela 
semântica dos dados transmitidos, bem como pela conversão e formatação dos dados. 
Também é chamada de camada de tradução.
 Sessão: estabelecimento, gerenciamento e finalização 
de sessões entre a entidade transmissora e a receptora.
Modelo de referência OSI – Camadas superiores
Os dados no nível da sessão são organizados para o estabelecimento da comunicação 
e transmissão:
 Handshake de 3 vias – Intercâmbio de dados: envolve 3 fases: estabelecimento, 
utilização e liberação.
Liberação: ocorre de 2 formas na camada de sessão:
 Abrupta: análoga à desconexão na camada de transporte. Uma vez emitida, a conexão não 
recebe mais nenhum dado. É utilizada para abortar conexões;
 Disciplinada: handshake completo – Pedido, indicação, 
resposta e confirmação. Aceita mensagens até que uma 
confirmação seja enviada.
Modelo de referência OSI – Camadas superiores: camada de sessão
 Telnet (Telephone Network) – 1969: aplicação de acesso remoto (1969), tornando-se padrão 
mundial para o acesso remoto;
 FTP/TFTP (File Transfer Protocol/Trivial File Transfer Protocol) – 1980: transferência 
de arquivos. FTP: confiável/mais lento. TFTP: menos confiável/mais rápido;
 SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) – 1980: envio de e-mails através da internet (1980);
 POP3 (Post Office Protocol): acesso remoto a uma caixa de correio eletrônico;
 HTTP (Hypertext Transfer Protocol) – 1990: comunicar dados pela internet;
 DNS (Domain Name System) – 1984: arquitetura cliente/servidor: traduzir nomes para 
endereços lógicos de rede;
 DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) – 1993: 
configuração dinâmica de elementos conectados a uma rede.
Modelo de referência OSI – Camadas superiores: camada de aplicação
 Habilita a comunicação de múltiplas aplicações na rede, ao mesmo tempo, 
em um único dispositivo.
 Assegura que, se necessário, todos os dados sejam recebidos confiavelmente e em ordem 
pela aplicação correta, mediante mecanismos de tratamento de erros (CRC).
 Nessa camada, os dados são encapsulados nos segmentos, sendo estes a sua PDU.
Os propósitos da camada de transporte são:
 Rastrear a comunicação individual entre as aplicações na origem e no destino;
 Segmentar os dados e gerenciar cada segmento;
 Reagrupar os segmentos em fluxos de dados de aplicação;
 Identificar as diferentes aplicações.
Modelo de referência OSI – Camada de transporte
O Modelo OSI é utilizado como referência em redes de computadores e telecomunicação. 
É dividido em 7 (sete) camadas de funções distintas, onde a camada imediatamente inferior 
entrega os dados à camada superior. Tem por objetivo ser um padrão para protocolos de 
comunicação entre os mais diversos sistemas em uma rede local, garantindo a comunicação 
entre dois sistemas computacionais. Com relação à solução de problemas, comumente 
conhecido como troubleshooting, onde é possível identificar diversos possíveis problemas que 
um produto, processo ou sistema operacional pode apresentar e, com base nas boas práticas 
aderentes ao Modelo OSI, a partir de qual camada é recomendado o troubleshooting?
a) Das camadas inferiores para as superiores.
b) A partir da camada 3.
c) A partir da camada 7.
d) A partir da camada 6.
e) Da camada central para as superiores.
Interatividade
O Modelo OSI é utilizado como referência em redes de computadores e telecomunicação. 
É dividido em 7 (sete) camadas de funções distintas, onde a camada imediatamente inferior 
entrega os dados à camada superior. Tem por objetivo ser um padrão para protocolos de 
comunicação entre os mais diversos sistemas em uma rede local, garantindo a comunicação 
entre dois sistemas computacionais. Com relação à solução de problemas, comumente 
conhecido como troubleshooting, onde é possível identificar diversos possíveis problemas que 
um produto, processo ou sistema operacional pode apresentar e, com base nas boas práticas 
aderentes ao Modelo OSI, a partir de qual camada é recomendado o troubleshooting?
a) Das camadas inferiores para as superiores.
b) A partir da camada 3.
c) A partir da camada 7.
d) A partir da camada 6.
e) Da camada central para as superiores.
Resposta
 Conhecida também por camada da internet no Modelo TCP/IP.
 Responsável pelo endereçamento lógico dos dispositivos de rede e pelo roteamento 
dos pacotes.
 Endereçamento lógico, também conhecido como endereço IP, que é um número formado 
por 32 bytes que identificam a rede e o host.
 Camada onde ocorre o roteamento, que é o processo de determinação do melhor caminho. 
Classificado como:
 Estático: configurado manualmente pelo administrador 
de redes;
 Dinâmico: configurado por meio de um protocolo 
de roteamento.
Modelo de referência OSI – Camada de rede
 As histórias do TCP/IP e da internet são tão intimamente ligadas que não podem 
ser separadas. 
 Ambos criados como parte do campo de batalha eletrônico da Guerra Fria entre os Estados 
Unidos e a União Soviética. 
 Como um meio de facilitar a comunicação entre uns poucos campus universitários, a internet 
se tornou um fenômeno mundial.
 TCP/IP é uma família de protocolos, com o TCP e o IP como 
base fundamental.
Modelo de referência TCP/IP
Modelo TCP/IP – Conhecido como Modelo DoD: elaborado para atender 
às seguintes características:
 Operação independente do fabricantede hardware e software;
 Boa recuperação de falhas (uma grande preocupação das forças militares 
norte-americanas);
 Operar com altas taxas de erro, oferecendo serviços confiáveis;
 Ser eficiente, tendo uma baixa sobrecarga de dados;
 Ter escalabilidade, sem afetar o desempenho e a disponibilidade da rede.
Modelo de referência TCP/IP
 Projeto de 1970. Possui 4 camadas: aplicação, transporte, internet e acesso.
 Aplicação – Conhecida como: camada de processo. Aplicativos e dispositivos de 
origem/destino: camada mais próxima do usuário;
 Transporte – Conhecida como: camada host a host. Controla o fluxo de informações entre 
os dispositivos, gerenciando o tipo de transmissão (orientada ou não orientada à conexão);
 Internet – Conhecida como: camada de rede. Executado o processo de roteamento de 
pacotes. O protocolo das redes: IP integra esta camada;
 Acesso à rede: responsável por gerenciar a transmissão.
Modelo de referência TCP/IP
 Modelo OSI é o mais citado e o mais didático para o aprendizado das redes 
de computadores. 
 Modelo TCP/IP se aproxima mais da realidade e do funcionamento das redes.
Comparação dos Modelos OSI e TCP/IP
Fonte: autoria própria.
 Responsável pelo encapsulamento dos segmentos na camada de transporte.
 Possui baixo overhead (cabeçalho), é sem conexão e utiliza o serviço de “melhor esforço”.
 Versão 4 (IPv4) é a mais utilizada, porém a versão 6 (IPv6) já foi propagada pela internet.
 Considerado um protocolo sem conexão, porque não requer a troca inicial de informações de 
controle para estabelecer uma conexão entre as extremidades, antes do envio dos pacotes.
 Considerado "melhor esforço“, porque não possui a capacidade de gerenciar e recuperar 
pacotes não entregues ou corrompidos, além de não ser confiável, deixando para as 
camadas superiores a gerência da confiabilidade. O pacote IP – PDU da camada de rede –
Composto por: segmento TCP + cabeçalho IP.
Campos do cabeçalho IP:
 Comprimento do cabeçalho; prioridade; tempo de vida;
 Endereço IP de origem; endereço IP de destino;
 Identificador do protocolo de transporte;
 Flags de fragmento; identificador do pacote.
Modelo TCP/IP – Protocolos de Comunicação de Dados: internet (IP)
 Na versão 4 (IPv4), possui um endereço de 32 bits, agrupados em grupos de oito, 
denominados octetos.
 Um endereço IP tem quatro octetos compostos de duas porções: host e rede.
 A versão 6 (IPv6) nasceu em meados de 1990, sendo que o padrão publicado em 1998, 
possui um endereço de 128 bytes.
 Surgiu devido ao esgotamento da quantidade de endereços IP disponíveis na versão 4;
 A versão 6 aumentou o número de endereços IP válidos de 4 bilhões para mais 
de 134 trilhões.
Modelo TCP/IP – Protocolos de Comunicação de Dados: internet (IP)
 Protocolos: TCP e UDP = camada 4 do Modelo OSI.
 Protocolos: TCP/UDP = dados oriundos das aplicações são identificados por nº de porta.
UDP (não orientado à conexão):
 Preocupação com a velocidade na transmissão – Não confiável;
 Protocolo de transporte mínimo e de melhor esforço: segmentos UDP podem ser perdidos ou 
entregues à aplicação fora de ordem;
 Não existe a configuração inicial entre o remetente e o receptor. Segmentos tratados de 
forma independente (sem conexão);
 Utilizado em aplicações de meios contínuos (voz, vídeo), 
tolerantes a perdas e sensíveis à taxa de transmissão, assim 
como aplicações isócronas (aplicações que precisam 
reproduzir-se na mesma taxa com que foram geradas);
 Usado nas aplicações de DNS e SNMP (Simple Network 
Management Protocol).
Modelo TCP/IP – Protocolos de Transporte: UDP e TCP
O Protocolo de Internet versão 4 – comumente chamado apenas de IPv4 – é a quarta versão 
do Protocolo de Internet. Ele é um dos principais protocolos de padrões baseados em métodos 
de interconexão de redes na internet. Este protocolo foi a primeira versão implementada para a 
produção da rede ARPANET, em 1983. Considerado por muitos um projeto complexo, porém, 
robusto diante da alta demanda por requisição de números IPs para os mais diversos 
dispositivos de interconexão de redes ao longo da internet.
Quanto ao endereçamento de dispositivos por IP, por qual motivo o IPv4 cede lugar ao IPv6?
a) IPv6 é mais prático.
b) IPv4 não tem eficiência.
c) IPv4 é roteável.
d) Esgotamento de endereços IPv4.
e) IPv6 possui mais recursos de roteamento.
Interatividade
O Protocolo de Internet versão 4 – comumente chamado apenas de IPv4 – é a quarta versão 
do Protocolo de Internet. Ele é um dos principais protocolos de padrões baseados em métodos 
de interconexão de redes na internet. Este protocolo foi a primeira versão implementada para a 
produção da rede ARPANET, em 1983. Considerado por muitos um projeto complexo, porém, 
robusto diante da alta demanda por requisição de números IPs para os mais diversos 
dispositivos de interconexão de redes ao longo da internet.
Quanto ao endereçamento de dispositivos por IP, por qual motivo o IPv4 cede lugar ao IPv6?
a) IPv6 é mais prático.
b) IPv4 não tem eficiência.
c) IPv4 é roteável.
d) Esgotamento de endereços IPv4.
e) IPv6 possui mais recursos de roteamento.
Resposta
 Protocolo TCP (handshake: “aperto de mão"): inicia conexão entre o transmissor/o receptor.
 Possui transferência confiável de dados.
 Nº de sequência + reconhecimento positivo com retransmissão para a entrega de dados.
 Utilizado por aplicações que não aceitam as perdas de informação, e que devem garantir 
a entrega e a integridade.
 Nº de sequência: determina a ordem dos dados que chegam e detectam pacotes faltantes. 
 Reconhecimento positivo com retransmissão = receptor envia um pacote de reconhecimento 
(ACK) ao remetente sempre que recebe um dado. Remetente envia um pacote de resposta 
(COA) ao receptor.
 Controle de fluxo = envia um valor (tamanho da janela) 
ao transmissor nos pacotes de reconhecimento, que especifica 
o número de bytes que o transmissor pode transmitir sem 
esperar pelo reconhecimento deles.
Modelo TCP/IP – Protocolos de Transporte: UDP e TCP
 A camada de aplicação fornece aos usuários uma interface que permite acesso a diversos 
serviços de aplicação. 
 Principais protocolos: HTTP, Telnet, DNS, FTP, SMTP, POP, IMAP e SMNP.
 HTTP (Hypertext Transfer Protocol: como o cliente web (browser) requisita uma página web
a um servidor e como esse servidor transfere a página para o cliente.
 Telnet (software de emulação de terminal): estabelecer uma conexão on-line com uma 
máquina remota. Suportado por inúmeras aplicações de rede.
 DNS (Domain Name System): traduz endereços IP 
por nomes de domínios. Exemplo: IP: 208.90.151.120 
por domínio: www.unip.br
 SNMP (Simple Network Management Protocol): troca 
informações de gerenciamento entre os dispositivos 
de uma determinada rede. 
Protocolos de Aplicação e de Transporte: camada de aplicação
 FTP: transferir arquivos de um computador para o outro, copiando e movendo arquivos dos 
servidores para os clientes e vice-versa.
 TFTP (Trivial File Transfer Protocol): variante do FTP, de mesma finalidade. Diferença: TFTP 
não é confiável e não é orientado à conexão. Não garante a entrega da informação, por isso 
é mais rápido.
 SMTP, POP e IMAP: serviço e transferência de e-mails.
 SMTP (Simple Mail Transfer Protocol): transferir e-mails entre 
os servidores e pelo aplicativo cliente para enviar e-mails.
 POP (Post Office Protocol) e IMAP (Internet Message Access 
Protocol) usados pelo aplicativo cliente para baixar um e-mail
do servidor local.
Protocolos de Aplicação e de Transporte: camada de aplicação
Servidor de e-mail:
Protocolos de Aplicação e de Transporte: camada de aplicação
Fonte: autoria própria.
 Gerenciamento por SNMP.
Protocolos de Aplicação e de Transporte: camada de aplicação
Fonte: autoria própria.
 A principal função da camada de apresentação é representar os dados para que sejam 
legíveis para a camada de apresentação dodispositivo de destino. 
 Nesse nível, a camada de apresentação precisa conhecer a sintaxe de seu sistema local 
e também a do seu sistema de transferência.
 Os serviços oferecidos nesse nível são a representação dos dados, a formatação dos dados, 
a seleção das sintaxes, e o estabelecimento e a manutenção das conexões da apresentação.
Camada de apresentação – Quanto à função
Fonte: autoria própria.
 A camada de sessão oferece mecanismos que permitem a estruturação dos circuitos que 
são oferecidos pelo nível de transporte. Serviços fornecidos nesse nível são o gerenciamento 
do token, o controle do diálogo e o gerenciamento das atividades.
 Embora um circuito que permita transmissões nos dois sentidos seja necessário para o 
intercâmbio das informações, em algumas aplicações essa troca de informações é do tipo 
half-duplex em vez de ser full-duplex.
 Com a intenção de fornecer o serviço de intercâmbio de informações half-duplex em um 
circuito full-duplex, o serviço da sessão usa conceitos de token em uma comunicação 
half-duplex.
 O proprietário do token dos dados pode transmitir os seus 
dados. O serviço da sessão, então, fornece os mecanismos 
de gerenciamento, a posse e a passagem deste token entre 
as entidades da aplicação que estão utilizando este serviço.
Camada de sessão – Quanto à função
 Para conhecer os detalhes da camada de transporte, é preciso entender que, na camada de 
rede, ou seja, na camada antecessora, não há a garantia de que os dados e os pacotes 
cheguem ao seu destino. 
 Estes podem ser perdidos ou, ainda, chegar fora da sequência original da transmissão.
 Para fornecer uma estratégia de comunicação fim a fim que seja confiável de verdade, 
é necessário um nível de protocolo.
Camada de transporte – Quanto à função
Simple Network Management Protocol, em português Protocolo Simples de Gerência de Rede, 
é um "protocolo padrão da internet para o gerenciamento de dispositivos em redes IP". Este 
protocolo pertence à pilha de protocolos TCP/IP. É suportado e largamente utilizado por 
diversos dispositivos ativos de rede como roteadores, computadores, servidores, estações 
de trabalho, impressoras, racks modernos e etc. De fácil implementação, utiliza alguns 
comandos para alterar, encaminhar e alertar sobre eventos ocorridos nos dispositivos.
Qual comando sinaliza um evento num dispositivo em rede monitorado por um gerente SNMP?
a) SET.
b) TRAP.
c) GET.
d) IP.
e) OSI.
Interatividade
Simple Network Management Protocol, em português Protocolo Simples de Gerência de Rede, 
é um "protocolo padrão da internet para o gerenciamento de dispositivos em redes IP". Este 
protocolo pertence à pilha de protocolos TCP/IP. É suportado e largamente utilizado por 
diversos dispositivos ativos de rede como roteadores, computadores, servidores, estações 
de trabalho, impressoras, racks modernos e etc. De fácil implementação, utiliza alguns 
comandos para alterar, encaminhar e alertar sobre eventos ocorridos nos dispositivos.
Qual comando sinaliza um evento num dispositivo em rede monitorado por um gerente SNMP?
a) SET.
b) TRAP.
c) GET.
d) IP.
e) OSI.
Resposta
Protocolos orientados à conexão: uma sessão precisa ser estabelecida entre o destino e a 
origem antes de transmitir os dados = “handshake triplo” ou “handshake de 3 vias”:
 Fase 1: a entidade que está iniciando a comunicação transmite o segmento contendo o 
número de sequência para inicialização, indicando o início da comunicação ==> SYN inicial;
 Fase 2: a entidade receptora responde com um ==> SYN/ACK, confirmando o 
estabelecimento da comunicação;
 Fase 3: a entidade que iniciou a comunicação responde esta confirmação, completando a 
fase de estabelecimento e a sincronização da comunicação.
Camada de transporte – Quanto à função: serviço orientado à conexão
“Handshake triplo” ou “handshake de 3 vias”:
Camada de transporte – Quanto à função: serviço orientado à conexão
Fonte: autoria própria.
 Em uma comunicação, quando diversos datagramas são enviados entre a entidade 
de origem e a entidade de destino, cada datagrama recebe um número de sequência. 
 Quando estes datagramas chegam fora da sua ordem original, eles são colocados 
em um buffer para que, depois de organizados e ordenados, possam ser entregues 
às camadas superiores.
Camada de transporte – Quanto à função: entrega ordenada
Fonte: autoria própria.
 Para garantir a confiabilidade em uma comunicação, a camada de transporte utiliza 
o conceito de confirmação positiva ou de confirmação esperada. 
 Nesse caso, são usados números sequenciais, juntamente com os números 
de confirmações (ACK). 
Camada de transporte – Quanto à função: entrega confiável
Fonte: autoria própria.
 Gerenciamento e controle de fluxo das informações são atribuições da camada de transporte 
e indicam a quantidade de informação que poderá ser transferida, antes de aguardar uma 
confirmação do recebimento ao seu destino. 
 A camada de transporte, então, faz uso do janelamento para essa função.
Camada de transporte – Quanto à função: controle de fluxo
Fonte: autoria própria.
A forma como a camada de transporte identifica diversas comunicações simultâneas:
 O dispositivo inicia uma comunicação, ele atribui um número de porta de origem e outro 
número de porta para o destino; esta porta de origem identifica a comunicação na sua 
origem, enquanto a porta do destino vai identificar a aplicação que vai receber a informação 
ao seu destino. 
Camada de transporte – Quanto à função: identificação de aplicações
Fonte: autoria própria.
Endereços de porta TCP das principais aplicações:
Camada de transporte – Quanto à função: identificação de aplicações
Fonte: autoria própria.
Semelhanças: 
 Transporte de dados das camadas superiores entre os dispositivos finais;
 Diferenciação das diversas conversações em formato simultâneo por: nº de portas;
 TCP e UDP: possuem campos de nº de portas e de checksum, e campos de dados com 
funções equivalentes.
Diferenças:
 TCP: possui mais campos do que o UDP, exatamente pelo fato do TCP oferecer serviços 
orientados à conexão com confiabilidade;
 TCP: possui um cabeçalho/overhead maior que o UDP;
 Overhead: TCP = são 20 bytes; UDP = 8 bytes;
 UDP: ideal para a comunicação onde não seja necessário 
existir a confiabilidade, embora a confiabilidade seja uma 
característica de suma importância em grande parte das 
comunicações.
Camada de transporte – As diferenças entre o protocolo TCP e o UDP
Em uma comunicação, quando diversos datagramas são enviados entre a entidade 
de origem e a entidade de destino, cada datagrama recebe um número de sequência. Quando 
estes datagramas chegam fora da sua ordem original, eles são colocados 
em um buffer para que, depois de organizados e ordenados, possam ser entregues 
às camadas superiores.
Com base no Modelo de referência OSI, qual camada é responsável por ordenar datagramas
em correta sequência de composição?
a) Aplicação.
b) Física.
c) Transporte.
d) Enfileiramento.
e) Apresentação.
Interatividade
Em uma comunicação, quando diversos datagramas são enviados entre a entidade 
de origem e a entidade de destino, cada datagrama recebe um número de sequência. Quando 
estes datagramas chegam fora da sua ordem original, eles são colocados 
em um buffer para que, depois de organizados e ordenados, possam ser entregues 
às camadas superiores.
Com base no Modelo de referência OSI, qual camada é responsável por ordenar datagramas
em correta sequência de composição?
a) Aplicação.
b) Física.
c) Transporte.
d) Enfileiramento.
e) Apresentação.
Resposta
ATÉ A PRÓXIMA!