Rede de Computadores

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Rede de Computadores
João Luiz de Almeida Filho
(joaoluiz.af@pq.uenf.br)
Provas
P1 - 12/05
P2 - 07/07
PF - 14/07
Redes de computadores
● Redes de computadores são estruturas físicas (equipamentos) e lógicas 
(programas, protocolos) que permitem que dois ou mais computadores 
possam compartilhar informações e informações entre si.
● São projetadas para compartilhar recursos de hardware e software e 
viabilizar a troca de informações entre usuários.
Exemplo de rede
Protocolo
Um protocolo define o formato e a ordem das mensagens 
trocadas entre duas ou mais entidades comunicantes, bem 
como as ações realizadas na transmissão e/ou no 
recebimento de uma mensagem ou outro evento.
Propriedades:
Interoperabilidade
Transparência
INTEROPERABILIDADE
Desenvolvimento de tecnologias que permitem a interconexão de diferentes tipos 
de redes, acomodando múltiplas plataformas de hardware e software, baseados 
em um conjunto de protocolos que definem as regras de comunicação.
Os protocolos permitem que dispositivos de diferentes fabricantes se 
comuniquem de forma transparente ao usuário.
TRANSPARÊNCIA
Os componentes físicos e lógicos da rede de computadores são dispostos de 
forma a tornar a rede transparente ao usuário. 
Ambientação
● Todo e qualquer sistema, para estar “em rede”, necessita de um meio de 
transmissão;
● Todo e qualquer sistema, para estar “em rede”, necessita de um adaptador 
de rede;
● Todo e qualquer sistema, para estar “em rede”, necessita de um endereço IP;
● De forma geral, para que sistemas em rede comunique se é necessário que 
os mesmos usem o mesmo protocolo.
OBS.: um sistema “em rede” não significa, necessariamente, que o mesmo 
está conectado à Internet.
Uso das redes de computadores
● Finalidades comerciais
○ além do comércio eletrônico, as redes de computadores também geraram benefícios em 
relação ao compartilhamento de recursos e à comunicação entre funcionários.
● Finalidades Domésticas
○ (i) aplicações baseadas na interação entre pessoas e uma base de dados remota; (ii) serviços 
construídos para possibilitar a comunicação entre pessoas; (iii) comércio eletrônico; (iv) 
aplicações de entretenimento; e (v) serviços para Internet das Coisas. 
● Mobilidade
○ Redes sem fios e o exercito
Classificação
● Quanto à extensão física:
○ LAN: Local Area Network
■ Abrange a área de um prédio ou campus (alguns 
autores usam a nomeclatura CAN - Campus Area 
Network para classificar essas redes);
○ MAN: Metropolitan Area Network
■ Abrange a área de uma cidade;
○ WAN:Wide Area Network
■ Uma rede presente em localidades (cidades, estados, 
países) diferentes.
Internet
● A Internet é uma rede de computadores mundial, isto é, uma rede que 
interconecta milhões de equipamentos de computação em todo o mundo
● É possível PARAR a Internet?
○ “Pesquisar história da internet”
Introdução
Contextualização:
- Qual a importância da rede de computadores nos dias atuais?
- impacto dos Smartphones
Topologias
A topologia de rede é a forma como você organiza os elementos de uma rede de comunicação. A estrutura 
topológica pode ser representada física ou logicamente. 
Na topologia lógica, os dispositivos 
de comunicação são modelados 
como nós e as conexões entre os 
dispositivos são modeladas como 
links ou linhas entre os nós. 
Já a topologia física descreve como os computadores são 
interligados fisicamente. As distâncias entre nós, 
interconexões físicas, taxas de transmissão ou tipos de 
sinais podem diferir entre duas redes, mas suas topologias 
lógicas podem ser idênticas.
Topologias
Ruas
(topologia física)
Sentidos
(topologia lógica)
Topologia - Tipos de topologias de rede
Um administrador de redes têm várias opções ao escolher qual tipo de topologia 
usar. A escolha dependerá do tamanho e escala da sua organização, seus 
objetivos de negócios e seu orçamento.
Topologias - Vocês já conhecem!
Topologia - Topologia Estrela
É o tipo de configuração fisica mais comum. A rede é organizada de forma que os nós sejam conectados a um 
dispositivo central (hub), que atua como ponto de interconexão. Qualquer dado enviado pela rede viaja pelo 
hub central antes de terminar em seu destino.
PRÓS:
● Gerenciamento conveniente de um 
local central.
● Se um nó falhar, a rede ainda 
funciona.
● Os dispositivos podem ser 
adicionados ou removidos sem 
interromper a rede.
● Mais fácil de identificar e isolar 
problemas de desempenho
CONTRAS:
● Se o hub central falhar, toda a sua 
rede cairá.
● O desempenho e a largura de banda 
são limitados pelo nó central.
● Pode ser caro para operar
Topologia - Topologia Estrela
Exemplo 
IEEE 802.11
IEEE 802.3u
“Fast Ethernet”
Topologia - Topologia Estrela
Hub x Switch
Fisicamente, hubs e switches são parecidos, mas eles funcionam de forma bem 
diferente. 
Hub
● funcionam como repetidores de 
sinal elétrico
● Quando um pulso chega em uma 
das portas do hub, ele retransmite 
este pulso para todas as outras 
portas,
Switch
● capacidade de identificar a origem e 
destino do frame.
● Quando um host transmite, apenas o host 
destino recebe o frame.
● Esta característica dos switches permite 
que vários hosts transmitam 
simultaneamente, aproveitando melhor a 
banda da rede.
Topologia - Topologia Estrela
HUB ou Switch?
HUB Switch 
Topologia - Barramento
Também chamada de topologia de backbone, bus ou linha, orienta os dispositivos ao longo de um único cabo que 
vai de uma extremidade da rede à outra. Os dados fluirão ao longo do cabo conforme ele se desloca até seu destino. 
O dado trafegado é recebido por todos os computadores mas há uma regra para o recebimento da mensagem
PRÓS:
● Econômico para redes menores.
● Layout simples; todos os dispositivos 
conectados por meio de um cabo.
● Mais nós podem ser adicionados ao 
alongar a linha
CONTRAS:
● A rede é vulnerável a falhas de 
cabo
● Cada nó adicionado diminui as 
velocidades de transmissão
● Os dados só podem ser 
enviados em uma direção de 
cada vez
Topologia - Barramento
IEEE 802.3A
(10BASE2)
“Classic Ethernet”
Conector BNC
“T” BNC
Ethernet NIC
Topologia - Anel
Os nós são configurados em um padrão circular. Os dados viajam por cada 
dispositivo à medida que percorrem o anel. Em uma grande rede, repetidores 
podem ser necessários para evitar a perda de pacotes durante a transmissão. 
PRÓS:
● Custo-beneficio
● Barato para instalar
● Fácil de identificar problemas 
de desempenho
CONTRAS:
● Se um nó cair, ele pode derrubar 
vários nós com ele.
● Todos os dispositivos compartilham 
largura de banda, o que pode limitar 
a taxa de transferência.
● Adicionar ou remover nós significa 
tempo de inatividade para toda a 
rede
Topologia - Anel
IEEE 802.5 “IBM Token Ring”
Tipo1
Topologia - Anel
Multistation Access Unit (MAU)
Conector Token RingTwo examples of Token Ring networks: a) Using a single MAU b) Using several 
MAUs connected to each other
IEEE 802.5 “IBM Token Ring”
https://en.wikipedia.org/wiki/Media_Access_Unit
Topologia - Árvore
Um nó central conecta hubs secundários. Esses hubs têm uma relação pai-filho com os dispositivos. O eixo central é como o tronco 
da árvore. Onde as ramificações se conectam estão os hubs secundários ou nós de controle e, em seguida, os dispositivos 
conectados são anexados aos branches.
PRÓS:
● Extremamente flexível e escalável
● Facilidade na identificação de erros, 
uma vez que cada branch da rede 
pode ser diagnosticado 
individualmente
CONTRAS:
● Se um hub central falhar, os nós 
serão desconectados (embora as 
ramificações possam continuar a 
funcionar de forma independente).
● A estrutura pode ser difícil de 
gerenciar de forma eficaz.
● Usa muito mais cabeamento do que 
outros métodos.
Topologia - Árvore
LAN
WAN
Topologia Malha - Mesh
Os nós são interconectados. Os modos full-mesh conectam todos os dispositivos na rede diretamente. Em 
uma topologia de malha parcial, a maioria dos dispositivosse conecta diretamente. Isso oferece vários 
caminhos para entrega de dados. Os dados são entregues pela distância mais curta disponível para 
transmissão.
PRÓS:
● Confiável e estável
● Nenhuma falha de nó único faz com 
que a rede fique offline
CONTRAS:
● Grau complexo de interconectividade 
entre nós
● Trabalho intensivo para instalar
● Usa muito cabeamento para conectar 
todos os dispositivos.
Topologia
Qual é a melhor?
Comutação por circuitos, pacotes, mensagens
O termo comutação surgiu com o desenvolvimento das Redes Públicas de Telefonia e significa alocação de recursos 
da rede (meios de transmissão, etc.) para a comunicação entre dois equipamentos conectados àquela rede.
Para maior viabilidade de comunicação entre o um grande número de pontos, surge a Rede de 
Comutação, que nada mais é que um serviço de transferência de informações entre nós ou pontos.
Comutação
Como era na telefonia?
Antigamente, a conexão para uma 
ligação telefônica, por exemplo, era 
feita por meio de uma telefonista que 
conectava (interligava) um cabo aos 
terminais de entrada e saída em um 
painel, manualmente. Porém, hoje 
esse processo é automatizado pelo 
equipamento de comutação.
Comutação
Como era na telefonia?
 Um processo de comutação é aquele que reserva e libera recursos de uma rede para sua utilização. As 
comutações de circuitos e de pacotes são usadas no sistema telefônico atual. A comutação de circuito 
particularmente é usada no tráfego de voz, ela é a base para o sistema telefônico tradicional, e a 
comutação de pacotes é usada para o tráfego de dados, sendo por sua vez, a base para a Internet e para 
a Voz sobre IP.
Comutação por Circuitos (Circuit Switching)
É um tipo de alocação de recursos para transferência de informação que se caracteriza pela utilização 
permanente destes recursos durante toda a transmissão. 
Antes de ser enviada qualquer 
informação, procede-se ao 
estabelecimento de uma ligação 
“física” ponta-a-ponta entre os 
terminais que pretendem comunicar, 
ou seja, estabelece-se um “caminho 
físico” dedicado.
Comutação por Circuitos (Circuit Switching)
Nesse tipo de comutação, há a garantia da taxa de transmissão, e a informação de voz chegará na mesma ordem 
desde o transmissor até o receptor.
Comutação por Circuitos (Circuit Switching)
O caminho pode conter trechos de fibra óptica ou de microondas, mas a ideia básica funciona: quando a 
chamada telefônica é estabelecida, haverá um caminho dedicado entre as extremidades até que a ligação 
termine.
Comutação por Circuitos (Circuit Switching)
Na comutação de circuitos, ocorrem três fases (RIBEIRO, 2011):
● Estabelecimento do circuito: antes que os terminais (telefones) comecem a se comunicar, há a 
reserva de recurso necessário para essa comunicação, esse recurso é a largura de banda.
● Transferência da voz: ocorre depois do estabelecimento do circuito, com a troca de informações 
entre a origem e o destino.
● Desconexão do circuito: terminada a comunicação, a largura de banda é liberada em todos os 
equipamentos de comutação.
Largura de banda, ou bandwidth em 
inglês, é o conceito que determina a 
medida da capacidade de transmissão, 
em especial de conexão ou rede.
Comutação por Circuitos (Circuit Switching)
Na comutação de circuitos, há a necessidade de estabelecer um caminho fim-a-fim (ponta-a-ponta) antes 
que qualquer informação seja enviada. Na prática, aquele tempo que o telefone do receptor leva para tocar 
logo depois do número discado, é justamente o momento em que o sistema telefônico procura pela conexão 
física. Logo o sinal de chamada se propaga por todo o trajeto para que possa ser reconhecido. 
(TANEMBAUM, 2003).
Comutação por Circuitos (Circuit Switching)
O circuito dedicado pode ser composto por:
● Enlaces Físicos Dedicados;
● Canais de Frequência (canal FDM);
● .
● Canais de Tempo (canal TDM)
Comutação por Circuitos (Circuit Switching)
Utilização de Enlaces Físicos Dedicados;
● Todo o caminho é dedicado para o comunicação entre os dois pontos: Sistemas de telefonia antigo
● Recursos fim-a-fim são reservados por “chamada”
● Não há nenhum compartilhamento de recursos ou meio.
● QoS
QoS (Quality of Service ou Qualidade de 
Serviço) - Em redes de comutação de 
circuitos, refere-se à probabilidade de sucesso 
em estabelecer uma ligação a um destino.
Comutação por Circuitos (Circuit Switching)
A multiplexação é uma função que transmite 2 ou mais sinais individuais, de forma simultânea, por meio de um único cabo 
ou via wireless.
Comutação por Circuitos (Circuit Switching)
Utilização Canais de Frequência (canal FDM - Frequency Division Multiplexing)
O FDM permite que meios de transmissão únicos, como cabo de cobre ou cabo de fibra óptica, sejam 
compartilhados por vários sinais independentes gerados por vários usuários.
Comutação por Circuitos (Circuit Switching)
Utilização Canais de Frequência Canais de Tempo (canal TDM - Time Division Multiplexing)
Multiplexação por divisão de tempo (do inglês Time Division Multiplexing - TDM) é um tipo de multiplexação que permite transmitir 
simultaneamente vários sinais, dentro do mesmo espaço físico (meio de transmissão),[1] onde cada sinal (canal de comunicação), possui um 
tempo próprio e definido de uso da banda para transmissão. 
https://pt.wikipedia.org/wiki/Multiplexa%C3%A7%C3%A3o
https://pt.wikipedia.org/wiki/Rede_de_transmiss%C3%A3o
https://pt.wikipedia.org/wiki/Multiplexa%C3%A7%C3%A3o_por_divis%C3%A3o_de_tempo#cite_note-1
https://pt.wikipedia.org/wiki/Comunica%C3%A7%C3%A3o
Comutação por Circuitos (Circuit Switching)
A sigla TDMA vem do inglês Time Division Multiple Access , que quer dizer "Acesso Múltiplo por Divisão de Tempo". O TDMA é um 
sistema de celular digital que funciona dividindo um canal de frequência em até oito intervalos de tempo distintos. Cada usuário ocupa um 
espaço de tempo específico na transmissão, o que impede problemas de interferência.
Os sistemas celulares de segunda 
geração como o GSM utilizam o TDMA 
na sua interface com a estação móvel.
O GSM consiste na divisão de cada 
canal celular em três períodos de 
tempo para aumentar a quantidade de 
dados que pode ser transmitida. Cada 
canal TDMA americano tem a mesma 
largura de banda dos canais AMPS, 30 
KHz, e é usado por três assinantes.
https://pt.wikipedia.org/wiki/L%C3%ADngua_inglesa
https://pt.wikipedia.org/wiki/Celular
https://pt.wikipedia.org/wiki/Frequ%C3%AAncia
https://pt.wikipedia.org/wiki/GSM
https://pt.wikipedia.org/wiki/Hertz
Comutação de Mensagens (Message Switching)
Na comutação de mensagem não é estabelecido um caminho dedicado entre os dois equipamentos 
que desejam trocar informações como ocorre na comutação de circuitos. Sistemas de comutação de 
mensagens são hoje em dia geralmente implementados sobre comutação de pacotes ou de circuitos. Por 
exemplo, e-mail
Comutação de Mensagens (Message Switching)
A mensagem que tem que ser enviada é transmitida a partir do equipamento de origem para o primeiro elemento 
de comutação, que armazena a mensagem e a transmite para o próximo elemento (store-and-forward) (B). Assim, 
a mensagem é transmitida pela rede até que o último elemento de comutação entregue-a ao equipamento de 
destino (D). Neste tipo de comunicação, a rede não estabelece o tamanho da mensagem, podendo esta ser 
ilimitada.
Comutação de Mensagens (Message Switching)
Principais características:
● Não é estabelecido nenhum caminho físico dedicado entre o emissor e o receptor, ou seja, o canal não 
é dedicado e sim compartilhado;
● O emissor coloca a mensagem de forma INTEGRAL no meio físico de TX (Transmissao) junto 
com o endereço do destinatário;
● A mensagem é então passada de nó em nó de forma integral até atingir o destino. 
● As mensagens só seguem para o nó seguinte após terem sido integralmente recebidas do nó anterior;
● Cada nó memoriza a mensagem temporariamente e em seguida envia para o próximo nó que repete 
o processo até o destinatário, este processo é conhecidocomo Store-And-Forward. 
Comutação de Mensagens (Message Switching)
Vantagens:
● Maior aproveitamento das linhas de 
comunicação;
● Uso otimizado do meio;
● Congestionamentos reduzidos porque cada 
nó guarda temporariamente as mensagens 
recebidas;
● Podem estabelecer-se esquemas de 
prioridade, permitindo atrasar o envio das 
mensagens de baixa prioridade e reenvio 
imediato das mensagens prioritárias.
Desvantagens:
● Aumento do tempo de transferência das 
mensagens;
● Não é bom para aplicações de tempo real nem para 
aplicações que exijam interatividade:
○ Atrasos no tempo de memorização;
○ O tempo gasto na busca do próximo nó não é 
determinístico.
● Os nós envolvidos no percurso tem de ser máquinas 
com grande capacidade de armazenamento, visto 
que, necessitam armazenar as mensagens inteiras 
temporariamente.
Comutação de Pacotes (Packet Switching)
A comutação de pacotes é a técnica que envia uma mensagem de dados dividida em pequenas unidades 
chamadas de pacotes.
Não exige o prévio estabelecimento de um caminho físico para a transmissão dos pacotes de dados. Os 
pacotes podem ser transmitidos por diferentes caminhos e chegar fora da ordem em que foram 
transmitidos. 
É mais tolerante a falhas em relação a comutação de circuitos, pois os pacotes podem percorrer caminhos 
alternativos até o destino de forma a contornar os equipamentos de comutação inativos. (TANEMBAUM, 
2003).
Comutação de Pacotes (Packet Switching)
A principal diferença entre a comutação por mensagens e a comutação de pacotes é o tamanho dos bloco de 
transmissão é definido pela rede. Em conseqüência, a mensagem a ser transmitida deve ser quebrada em 
unidades menores.
Para iniciar, a comutação de circuitos exige que um circuito seja configurado de ponta a ponta antes de se 
iniciar a comunicação. Já a comutação de pacotes não exige qualquer tipo de configuração antecipada 
(KUROSE; ROSS, 2009).
Comparando com a comutação com circuitos
Comparando com a comutação por mensagens
Comutação de Pacotes (Packet Switching)
Ao quebrar a mensagem em pacotes, a rede pode transmitir os pacotes de uma mesma mensagem por 
vários caminhos diferentes, otimizando os recursos da rede. 
A desvantagem é que os pacotes podem chegar na ordem trocada, necessitando da criação de 
mecanismos de ordenamento. 
Porém, nesse tipo de comutação, não há a reserva prévia de largura de banda, e assim, também não há o 
desperdício de recursos. A largura de banda é fornecida sob demanda. (RIBEIRO, 2011). 
Comutação de Pacotes (Packet Switching)
Na comutação de pacotes é utilizado o mesmo tipo de transmissão que a comutação por mensagens, a 
store-and-forward, onde o pacote é recebido e armazenado por completo pelo equipamento e depois 
encaminhado para o próximo destino. Em cada um desses equipamentos, o pacote recebido tem um 
endereço de destino, que possibilita indicar o caminho correto para o qual ele deve ser encaminhado. 
(RIBEIRO, 2011).
Comutação de Pacotes (Packet Switching)
● Vantagens:
○ Uso otimizado dos recursos de forma livre, a medida que for necessário, sem reserva prévia;
○ Ideal para dados;
○ Erros recuperados no enlace onde ocorreram;
○ Dividir uma mensagem em pacotes e transmiti-los simultaneamente reduz o atraso de transmissão total 
da mensagem;
○ Utilizam a largura de banda total disponível para transferir os pacotes (otimização da largura de banda).
● Desvantagens:
○ Sem garantias de banda, atraso e variação do atraso (jitter);
○ Quando a demanda é maior que os recursos oferecidos há congestionamento com uma geração de fila, 
podendo haver falha e perda de pacote;
○ Por poder usar diferentes caminhos, atrasos podem ser diferentes. Ruim para algumas aplicações tipo 
voz e vídeo;
○ Overhead de cabeçalho;
○ Disputa nó-a-nó;
○ Atrasos de enfileiramento e de processamento a cada nó.
Arquiteturas de redes: OSI, IEEE, TCP/IP
Rede de computadores.
● Sistema complexo: diferentes aplicações (p. ex, navegador Web, email), tipo 
de informação (p. ex, vídeo, áudio, voz), conexões entre computadores, 
meios físicos de transmissão…
Arquitetura de rede
● Reduz a complexidade desse sistema – Define, distribui e organiza os 
protocolos de rede – Tipicamente definidas em camadas
O modelo OSI
Para facilitar a interconexão de sistemas de computadores, a ISO (International 
Standards Organization) desenvolveu um modelo de referência chamado OSI 
(Open Systems Interconnection), para que fabricantes pudessem criar protocolos 
a partir desse modelo.
Camadas do Sistema OSI
O modelo de referência OSI é o método para descrever como os conjuntos 
interconectados de hardware e software de rede podem ser organizados para que 
trabalhem concomitantemente no mundo das redes. 
O modelo OSI oferece um modo de dividir arbitrariamente a tarefa da rede em 
pedaços separados, que estão sujeitos ao processo formal de padronização. Para 
fazer isso, o modelo de referência OSI descreve sete camadas de funções de 
rede.
Camadas do Sistema OSI
Cada camada do modelo OSI lida com uma tarefa 
específica e se comunica com as camadas acima 
e abaixo dela. 
Os ataques de DDoS são direcionados a camadas 
específicas de uma conexão de Rede: os ataques 
na camada de aplicativos são direcionados à 
camada 7 e os ataques na camada de protocolo 
são direcionados às camadas 3 e 4.
https://www.cloudflare.com/learning/ddos/what-is-a-ddos-attack/
https://www.cloudflare.com/learning/ddos/application-layer-ddos-attack/
https://www.cloudflare.com/learning/ddos/application-layer-ddos-attack/
https://www.cloudflare.com/learning/ddos/what-is-layer-7/
Por que o modelo OSI é importante?
Embora a internet moderna não siga estritamente o modelo OSI (segue mais de perto um conjunto mais simples de 
protocolos da internet), o modelo continua sendo muito útil para solucionar problemas de Rede. 
Seja uma pessoa que não consegue colocar seu notebook na internet ou um site que esteja inativo para milhares de 
usuários, o modelo OSI pode ajudar a resolver e isolar a fonte do problema. Se o problema puder ser reduzido a uma 
camada específica do modelo, muito trabalho desnecessário poderá ser evitado.
Encapsulamento
Na transmissão de um dado: 
● Cada camada recebe as informações da camada imediatamente superior; 
Acrescenta as informações pelas quais ela é responsável; 
● Passa os dados para a camada imediatamente inferior; 
● Esse processo é chamado encapsulamento;
Como ocorre a comunicação no modelo OSI?
Como ocorre a comunicação no modelo OSI? 
(encapsulamento)
7. Camada de aplicativos
Essa é a única camada que interage diretamente com os dados do usuário. Os softwares aplicativos, como navegadores 
web e clientes de e-mail, dependem da camada de aplicação para iniciar as comunicações. 
Os softwares aplicativos clientes não fazem parte da camada de aplicação, que, na verdade, é responsável pelos 
protocolos e manipulação de dados dos quais o software depende para apresentar dados significativos ao usuário. 
Ex:
● Protocolo HTTP
● Protocolo FTP
● Protocolo SMTP
● Protocolo IRC
6. Camada de apresentação
Essa camada é a principal responsável pela preparação dos dados para que possam ser usados pela camada de aplicação; 
em outras palavras, a camada 6 torna os dados apresentáveis para que os aplicativos os consumam. 
Dois dispositivos de comunicação que se comunicam podem usar métodos de codificação diferentes; por isso, a camada 6 
é responsável pela tradução dos dados de entrada em uma sintaxe que a camada de aplicação do dispositivo receptor 
possa entender.
Se os dispositivos se comunicarem por meio de uma conexão criptografada, a camada 6 será responsável por adicionar a 
criptografia na extremidade do remetente e decodificar a criptografia na extremidade do destinatário, podendo, assim, 
apresentar dados não criptografados e legíveis à camada de aplicação.
Finalmente, a camada de apresentação também é responsável por compactar os dados recebidos da camada de aplicação 
antes de entregá-los à camada 5. Isso ajudaa aumentar a velocidade e a eficiência da comunicação ao minimizar a 
quantidade de dados que serão transferidos.
5. Camada de sessão
Essa é a camada responsável pela abertura e fechamento da comunicação entre os dois dispositivos. O tempo decorrido entre o 
momento em que a comunicação é aberta e fechada é conhecido como "sessão". 
● Permite que duas aplicações em computadores diferentes estabeleçam uma sessão de 
comunicação; 
● Mantém a conexão ativa
● Diferentes usuários conectados; 
● Sincronização;
○ Sincroniza a transferência de dados com pontos de verificação.
● Ex.: Gerenciador de downloads
4. Camada de transporte
A camada 4 é responsável pela comunicação de ponta a ponta entre os dois 
dispositivos. Isso inclui pegar os dados da camada de sessão e dividi-los em 
porções chamadas segmentos antes de enviá-los para a camada 3 (rede).
● Camada de comunicação fim-a-fim;
○ Process-to-process;
○ Controle de fluxo e ordem;
Ex.:
● TCP
● UDP
3. Camada de Rede
A camada de rede é responsável por facilitar a transferência de dados entre duas redes diferentes. Se os dois dispositivos que estão se comunicando 
estiverem na mesma rede, a camada de rede será desnecessária. 
A camada de rede divide os segmentos da camada de transporte em unidades menores denominadas pacotes no dispositivo remetente e remonta esses 
pacotes no dispositivo receptor. 
A camada de rede também encontra o melhor caminho físico para que os dados cheguem ao seu destino, o que é conhecido como "roteamento".
● Endereçamento lógico dos pacotes; 
○ Tradução de endereços lógicos em endereços físicos;
● Qualidade de serviço(QoS): Prioriza a entrega de 
determinado pacote; 
○ Determinação da rota 
○ Baseia-se em condições de tráfego e prioridades;
Ex: 
● IP
● IPX
● IPsec, 
● ICMP, 
● NAT
https://pt.wikipedia.org/wiki/IPsec
https://pt.wikipedia.org/wiki/Internet_Control_Message_Protocol
https://pt.wikipedia.org/wiki/NAT
2. Camada de enlace de dados
A camada de enlace de dados é muito semelhante à camada de rede, a não ser pelo fato de que a camada de enlace de 
dados facilita a transferência de dados entre dois dispositivos na MESMA rede.
A camada de enlace de dados pega os pacotes da camada de rede e os divide em pedaços menores denominados 
"quadros".
Como a camada de rede, a camada de enlace de dados também é responsável pelo controle de fluxo e pelo controle de 
erros na comunicação intrarrede.
● Também chamada Link de Dados;
● Fornecer informações sobre os endereços físicos de origem e destino(MAC Address) do quadro;
● Controlar o acesso ao canal compartilhado;
O MAC address
1. Camada física
Essa camada inclui o equipamento físico envolvido na transferência de dados, como cabos e comutadores. 
Essa também é a camada em que os dados são convertidos em um fluxo de bits, que é uma sequência de 1s e 0s. 
A camada física de ambos os dispositivos também precisa aceitar de comum acordo uma convenção de sinal para que se 
possa distinguir os 1s dos 0s em ambos os dispositivos.
Arquitetura IEEE 802
O padrão IEEE (leia-se I3E) 802 trata-se de um conjunto de padrões 
desenvolvidos pelo IEEE para definir métodos de acesso e controle para 
redes locais (LANs) e metropolitanas (MANs).
A série 802 não foi a única série de padrões de protocolos criada pelo 
IEEE, porém a mais importante. 
IEEE - Instituto de Engenheiros Eletricistas e Eletrônicos
Arquitetura IEEE 802
Os protocolos IEEE 802 correspondem à camada física e à 
camada Enlace de dados do modelo ISO/OSI
Porém a camada de enlace é dividida em duas sub-camadas:
● LLC - Logical Link Control (IEEE 802.2)
● MAC - Media Access Control (IEEE 802.1)
IEEE - Instituto de Engenheiros Eletricistas e Eletrônicos
Arquitetura IEEE 802 -(Redes Locais de Computadores) 
Camada de Controle de Enlace Lógico 

● A camada de protocolo de comunicação de dados de 
controle de link lógico (LLC) é a subcamada superior da 
camada de link de dados (camada 2) do modelo OSI
● A subcamada LLC atua como uma interface entre a 
subcamada de controle de acesso ao meio (MAC) e a 
camada de rede.
● Foi desenvolvida pela IEEE em parceria com a ANSI 
(American National Standards Institute)
● É comum aos vários métodos de acesso definidos na família 
de padrões IEEE 802 (LAN e MAN), exceto Ethernet.
● Adotada pela ISO em 1998
Camada de Controle de Enlace Lógico 
● LLC define os service access points (SAPs) para a camada 
de rede da pilha de protocolo OSI
○ O SAP é um local conceitual no qual uma camada OSI 
pode solicitar os serviços de outra camada OSI.
● Oculta os diversos tipos de redes 802 e, fornecendo um 
único formato e uma única interface para a camada de rede.
Camada de Controle de Enlace Lógico 
Multiplexação - possibilita que 
vários protocolos de rede (por 
exemplo, IP, IPX e DECnet) 
coexistam em uma rede multiponto 
e sejam transportados no mesmo 
meio de rede.
Ele também pode fornecer controle de fluxo e mecanismos de 
gerenciamento de erros de solicitação de repetição automática 
(ARQ).
● LLC pode fornecer 3 tipos de serviço:
○ 1 – sem conexão e sem reconhecimento;
○ 2 – com conexão;
○ 3 – com reconhecimento e sem conexão.
● LLC fornece uma interface padronizada para o MAC que é 
específico para cada meio de transmissão (Ethernet, Token 
Ring, FDDI, 802.11, etc.)
Camada de Controle de Enlace Lógico 
Possibilita que vários protocolos da camada rede (por 
exemplo, IP, IPX e DECnet) coexistam em uma rede 
multiponto e sejam transportados no mesmo meio de rede 
por meio da multiplexação
Camada de Controle de Enlace Lógico 
O uso mais comum do LLC ocorre do seguinte modo: quando a 
camada de rede de uma máquina transmite um quadro para a 
subcamada LLC (através de primitivas de acesso), esta fica 
responsável por adicionar um cabeçalho LLC contendo números de 
seqüência e de confirmação. A estrutura resultante é inserida no 
campo de carga útil de um quadro 802.x e, em seguida, é 
transmitida. No receptor ocorre o processo inverso.
O pacote resultante é geralmente referido como unidade de dados 
de protocolo LLC (PDU) e as informações adicionais adicionadas 
pela subcamada LLC são o LLC HEADER.
Camada de Controle de Acesso ao Meio 
A subcamada de controle de acesso ao meio (MAC, 
também chamada de controle de acesso ao meio) é a 
camada que controla o hardware responsável pela 
interação com o meio de transmissão com fio, óptico ou 
sem fio.
➽ Endereço MAC
 ➽ Organização do acesso ao meio 
físico compartilhado
 – Barra, Anel, Wireless
 ➽ Detecção de erros (CRC)
 ➽ Delimitação de quadros
 ➽ Técnicas
 – CSMA-CD (802.3)
 – Token Ring (802.5)
 – Token Bus (802.4)
 – DQDB (802.6)
 – CSMA/CA (802.11)
 – Polling (802.15) 
Camada de Controle de Acesso ao Meio 
MAC fornece uma abstração de controle da camada 
física de modo que as complexidades do controle do link 
físico sejam invisíveis para a LLC e as camadas 
superiores da pilha de rede.
➽ Endereço MAC
 ➽ Organização do acesso ao meio 
físico compartilhado
 – Barra, Anel, Wireless
 ➽ Detecção de erros (CRC)
 ➽ Delimitação de quadros
 ➽ Técnicas
 – CSMA-CD (802.3)
 – Token Ring (802.5)
 – Token Bus (802.4)
 – DQDB (802.6)
 – CSMA/CA (802.11)
 – Polling (802.15) 
Camada de Controle de Acesso ao Meio 
Ao enviar dados para outro dispositivo na rede, a 
subcamada MAC:
1. encapsula quadros de nível superior em quadros 
apropriados para o meio de transmissão.
2. adiciona uma sequência de verificação de quadro 
para identificar erros de transmissão, 
3. então encaminha os dados para a camada física 
assim que o método de acesso ao canal apropriado 
permitir.
Camada de Controle de Acesso ao Meio 
Funções da subcamada MAC (IEEE Std 802-2001):
● Delimitação e reconhecimento de quadros
● Endereçamento de estações de destino (tanto como estações individuais quanto como grupos de 
estações)
● Transmissão de informações de endereçamento da estação de origem
● Transferência transparente de dados de PDUs LLC ou de informações equivalentes na subcamada 
Ethernet
● Proteção contraerros, geralmente por meio da geração e verificação de sequências de verificação 
de quadros
● Controle de acesso ao meio físico de transmissão
MAC - Endereçamento
● Os endereços de rede local usados em redes IEEE 802 e redes FDDI são chamados de endereços 
de controle de acesso ao meio;
● Um endereço MAC destina-se a ser um número de série exclusivo. Os endereços MAC são 
normalmente atribuídos ao hardware de interface de rede no momento da fabricação.
● A parte mais significativa do endereço identifica o fabricante, que atribui o restante do endereço, 
fornecendo assim um endereço potencialmente exclusivo.
O Controle de Acesso ao Meio 
Em topologias com domínio de colisão, como fazer com que não haja colisões 
de pacotes de dados? 
O Controle de Acesso ao Meio 
Resolvendo problemas de colisões:
O MAC é responsável por compensar colisões iniciando a retransmissão se 
um sinal de congestionamento for detectado. 
Mecanismo de controle de acesso ao canal
● Os mecanismos de controle de acesso ao canal fornecidos pela camada 
MAC também são conhecidos como método de acesso múltiplo.
● O método de acesso múltiplo pode detectar ou evitar colisões de pacotes de 
dados se um método de acesso de canal baseado em contenção de modo de 
pacote for usado.
● O método de acesso múltiplo mais difundido é o CSMA/CD baseado em 
contenção usado em redes Ethernet.
Técnica CSMA/CD - Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection
MAC
Finalizando
Ao receber dados da camada física, o MAC garante a integridade dos dados 
verificando as sequências de verificação de quadros do remetente e retira o 
preâmbulo e o preenchimento do remetente antes de passar os dados para as 
camadas superiores.
Camada Fisica
A camada PHY (Physical Layer) fornece o serviço de 
transmissão de dados e o serviço de gestão da camada 
física.
Ex.: em . Bluetooth (IEEE 802.15.4), A PHY manipula a 
camada física do rádio realizando a seleção de canais, 
ativação e desativação do rádio e a verificação de 
energia e sinal. As principais faixas de frequência de 
operação de rádio são as seguintes:
● 868–868.6 MHz (1 canal)
● 902–928 MHz (10 canais)
IEEE 802 - Nível Físico 
 ➽A camada PHY permite a transmissão de 
bits através de um meio físico
 – Cabo coaxial
 – Par trançado
 – Fibra ótica
IEEE 802 - Nível Físico 
 ➽A camada PHY permite a transmissão de 
bits através de um meio físico
 – Cabo coaxial
 – Par trançado
 – Fibra ótica
IEEE 802 - Nível Físico 
PHY define o Método de codificação:
O Ethernet utiliza a codificação Manchester para a 
representação dos bits na transmissão.
 Ele utiliza subidas e descidas no nível de tensão 
(-0,85V e +0,85V) para codificar o bit 0 e o bit 1.
IEEE 802 - Nível Físico 
Phy determina a taxa de Transmissão:
Em Wifi, o ruído pode fazer permitir apenas conexões 
mais lentas.
Wifi 5ghz na uenf??
A camada física permite que canais tenham 
frequencias compartilhadas no IEEE802.11
Arquitetura TCP/IP
Arquitetura TCP/IP é um conjunto de protocolos de comunicação entre computadores em rede que se caracteriza pela 
definição de um modelo padrão de camadas para implementação na arquitetura de rede. 
O TCP/IP consiste na junção dos protocolos TCP 
(Transmission Control Protocol – Protocolo de Controle de 
Transmissão) e o IP (Internet Protocol – Protocolo de 
Inter-rede).
Request For Comments - RFC
Request for Comments (RFC (acrónimo; em 
português, "pedido de comentários") são 
documentos técnicos criados por indivíduos e 
organizações que lidam com tecnologia. Um 
documento RFC pode ser criado por diferentes 
fontes, como IETF (Internet Engineering 
Taskforce), IRTF (Internet Research Taskforce), 
ou IAB (Internet Architechture Board), além de 
poder também ser produzido por autores 
independentes. O sistema que cuida e analisa 
as RFC é sustentado pela Sociedade da Internet 
(ISOC - Internet Society). A RFC 3286, por 
exemplo, possui todas as especificações 
necessárias para a implementação do controle 
de fluxo de dados, também conhecido como 
streaming, e assim permitir que sites como o 
Youtube, Vimeo e DailyMotion funcionem.
https://pt.wikipedia.org/wiki/Acr%C3%B3nimo
https://pt.wikipedia.org/wiki/Internet_Engineering_Task_Force
https://pt.wikipedia.org/wiki/Internet_Engineering_Task_Force
https://pt.wikipedia.org/wiki/Internet_Research_Task_Force
https://pt.wikipedia.org/w/index.php?title=Internet_Architechture_Board&action=edit&redlink=1
https://pt.wikipedia.org/wiki/Internet_Society
https://tools.ietf.org/html/rfc3286
https://pt.wikipedia.org/wiki/YouTube
https://pt.wikipedia.org/wiki/Vimeo
https://pt.wikipedia.org/wiki/Dailymotion
Arquitetura TCP/IP - Conceitos básicos da arquitetura 
TCP/IP
A lógica de posicionamento das camadas dispõe que aquelas 
mais superiores encontram-se mais próximas do usuário e 
trabalham com dados mais abstratos. 
Cada uma das camadas é programada para responder por um 
grupo de tarefa específicas 
Serviços são definidos para garantir a integridade e entrega 
dos dados trafegados do que será executado na camada 
superior.
Arquitetura TCP/IP - Aplicação
A camada de aplicação é o topo da arquitetura TCP/IP e integra Aplicação, Sessão e 
apresentação.
 Nela são realizadas a maior parte das requisições para execução de tarefas na rede. 
A comunicação entre os programas e os protocolos de transporte e é responsável por tudo que 
está relacionado aos serviços de comunicação que visam a interação junto ao usuário.
Dentro da camada de aplicação são 
utilizados alguns dos seguintes 
protocolos:
● TELNET (Terminal Virtual);
● FTP (File Transfer Protocol);
● SMTP (Send Mail Transfer Protocol);
● DNS (Domain Name System);
● HTTP (Hypertext Transfer rotocol).
Arquitetura TCP/IP - Aplicação
● TELNET (Terminal Virtual);
● FTP (File Transfer Protocol);
● SMTP (Send Mail Transfer Protocol);
● DNS (Domain Name System);
● HTTP (Hypertext Transfer Protocol).
Arquitetura TCP/IP - Aplicação
● Todos os protocolos da camada de aplicação tem a habilidade de usar os 
protocolos de transportes UDP ou TCP
● Por exemplo, o TFTP usa o protocolo UDP porque normalmente são usados 
em LANS que são curtas. Então, a probabilidade de erros é menor
● Por outro lado, O SMTP, usa TCP porque é frequentemente usado na internet 
e portanto necessita verificação de erros
Arquitetura TCP/IP - Protocolo de Transporte
A camada de transporte é a segunda camada de cima para baixo na hierarquização da 
arquitetura TCP/IP, e corresponde igualmente à mesma camada no modelo OSI. 
Neste nível são executadas ações relacionadas à confiabilidade e integridade dos 
dados por meio de funções como o controle de fluxo, controle de erro, sequenciação e 
multiplexação de mensagens.
Os protocolos definidos para esta camada são o UDP (User Datagram Protocol) e o 
TCP (Transmission Control Protocol), com o objetivo de garantir a conversação entre 
dois hosts.
Arquitetura TCP/IP - Transporte
● UDP (User Datagram Protocol) - Oferece uma maneira direta para enviar e 
receber datagramas sobre uma rede IP com poucos serviços de recuperação 
de erros.
● TCP (Transport Control Protocol) - Oferece verificação de ordem e erros 
dos dados enviados pela rede.
O TCP, tal como o UDP, usa o IP para a entrega dos datagramas à rede. 
 Os pontos de acesso à aplicação são identificados por portas acessadas por multiplexação,, o que 
permite múltiplas ligações em cada host. As portas podem ser associadas com uma aplicação 
(Processo).
https://pt.wikipedia.org/wiki/Protocolo_UDP
https://pt.wikipedia.org/wiki/Protocolo_IP
https://pt.wikipedia.org/wiki/Porta_(inform%C3%A1tica)
https://pt.wikipedia.org/wiki/Multiplexa%C3%A7%C3%A3o
Arquitetura TCP/IP - Internet Protocol
● A camada de internet, também conhecida como inter-redes, é responsável pelo envio de pacotes por hosts a 
qualquer rede e pela garantia de que esses dados cheguem ao seu destino final. 
● Equivalente a camada de rede do modelo OSI, na arquitetura TCP/IP a camada de internet tem como embasamento 
os protocolosIP (Internet Protocol) e ICMP (Internet Control Message Protocol).
Arquitetura TCP/IP - Internet Protocol
● O protocolo IP (Internet Protocol), pega os pacotes recebidos da camada de 
Transporte e adiciona uma informação de endereço virtual: o endereço do 
computador que está enviando dados e o endereço do computador que vai 
receber estes dados. 
● Estes endereços virtuais são chamados de endereços IP.
● Os pacotes transmitidos através da rede são chamados de quadros.
Internet Protocol - Endereçamento
O IP é o elemento comum encontrado na Internet pública dos dias de hoje. É 
descrito no RFC 791 da IETF, que foi pela primeira vez publicado em Setembro 
de 1981.
 Há duas versões do protocolo: 
● Uma designada designada de versão 4, ou IPv4 que oferece endereçamento 
de 32-bits. 
● A outra chamada IPv6 tem endereçamento de origem e destino de 128 bits.
https://pt.wikipedia.org/wiki/Internet
https://tools.ietf.org/html/rfc791
https://pt.wikipedia.org/wiki/IETF
https://pt.wikipedia.org/wiki/IPv6
Arquitetura TCP/IP - Endereçamento
● O endereçamento define como os endereços IP dos nós finais são atribuídos 
e como as sub redes dos endereços de IP dos nós são divididos e 
agrupados. 
● O protocolo IPv4 já é bastante antigo e tem muitos problemas.
○ Os mais graves são falhas de segurança, que periodicamente são descobertas e não têm 
solução. 
● O IPv6, resolve grande parte dos problemas de segurança da internet hoje
● Os endereços IPv4 são "travados" geograficamente
○ Cerca de três quartos dos endereços IP disponíveis para a internet estão localizados nos 
Estados Unidos (mesmo que nunca usados), sobram apenas pouco mais de um bilhão de 
endereços para o resto do mundo
Protocol ICMP
Internet Control Message Protocol (em português, Protocolo de Mensagens de 
Controle da Internet)
 É utilizado para comunicar informações da camada de rede, sendo o uso mais 
comum para fornecer relatórios de erros à fonte original:
● Um pacote IP não consegue chegar ao seu destino (i.e. Tempo de vida do 
pacote expirado)
● O Gateway não consegue retransmitir os pacotes na frequência adequada 
(i.e. Gateway congestionado)
● O Roteador ou Encaminhador indica uma rota melhor para a máquina a 
enviar pacotes.
https://pt.wikipedia.org/wiki/Camada_de_rede
https://pt.wikipedia.org/wiki/IP
https://pt.wikipedia.org/wiki/Gateway
https://pt.wikipedia.org/wiki/Roteador
https://pt.wikipedia.org/wiki/Encaminhador
Protocolo IGMP
IGMP (Internet Group Management Protocol) é um protocolo usado para controlar os 
membros de um grupo de multicast IP, gerenciando os grupos de multicast 
controlando a entrada e a saída de hosts deles.
Este protocolo pode ser utilizado para aproveitar melhor os recursos de uma rede de 
modo a informar roteadores a enviar o multicast apenas para os hosts pertencentes aos 
grupos.
Pode ser usado para jogos em rede ou distribuição de vídeo pela rede.
Multicast é a transmissão de informação para 
múltiplos destinatários simultaneamente, usando a 
estratégia mais eficiente, onde as mensagens só 
passam por um link uma única vez e somente são 
duplicadas quando o link para os destinatários se 
divide em duas direções.
https://pt.wikipedia.org/wiki/Multicast
https://pt.wikipedia.org/wiki/Host
https://pt.wikipedia.org/wiki/Roteador
Arquitetura TCP/IP - Interface de rede
Esta é a camada de base da arquitetura TCP/IP, correspondente às camadas de enlace de 
dados e física do OSI, onde ocorre a conexão básica do host com a rede por meio de algum 
protocolo capaz de enviar pacotes IP. 
Permite transmitir dados a outros computadores dentro de uma mesma rede física, além 
de realizar o envio do datagrama recebido pela camada de internet através de meios físicos.
Para se manter em funcionamento a camada de Interface de rede utiliza como principais 
protocolos: 
● Ethernet para Redes Locais (LAN – Local Area Network)
● PPP (Point-to-Point Protocol) para Redes de Longa Distância (WAN – Wide Area Network).
Principais benefícios da arquitetura TCP/IP
Por meio do protocolo TCP, que é orientado a conexão e está localizado na camada de Transporte do modelo OSI, a 
arquitetura TCP/IP prevê como benefício primordial a segurança no processo de troca de dados entre hosts. Além disso, 
são vantagens do uso deste modelo de arquitetura os seguintes pontos:
● Padronização, por ser um protocolo roteável, completo e passível de integração com todos os sistemas 
operacionais disponíveis hoje no mercado;
● Interconectividade, em função de se tratar de uma tecnologia que possibilita a conexão entre sistemas não 
compatíveis;
● Roteamento, habilitando a conexão remota de internet tanto por tecnologias mais antigas quanto mais recentes;
● Protocolo robusto, apresentando um conjunto de protocolos escalável, multiplataforma e que permite a 
utilização em sistemas operacionais entre dois pontos distantes;
● E Internet, que representa a vantagem de obtenção de acesso à internet por meio da suíte TCP/IP de protocolos.
Camada de aplicação - Histórico
As primeiras aplicações de rede criadas no final da década de 70 e início da 80 
eram baseadas em texto como o BBS ( Bulletin Board System) e E-mail.
Os BBS chegaram ao Brasil em meados dos 
anos 80 (!) e eram mais ou menos como 
provedores web (com fóruns, servidor de 
e-mail, bate-papo e download de arquivos), só 
que funcionavam de forma isolada. 
Internet – TechTudo » BBS: a internet antes 
da internet » Arquivo
http://www.techtudo.com.br/platb/internet/2011/07/08/bbs-a-internet-antes-da-internet/
http://www.techtudo.com.br/platb/internet/2011/07/08/bbs-a-internet-antes-da-internet/
Camada de aplicação - Histórico
Nos anos 90 apareceram a WWW, softwares de chat, programas de 
compartilhamento de arquivos e etc.
Camada de aplicação - Histórico
Nos anos 2000 aparecem as chamadas por voz sobre ip 
(Voip) e vídeo conferências. São desenvolvidos os 
primeiros jogos multiusuários pela internet e redes sociais 
e nasce as primeiras lojas on-line
Camada de aplicação - Histórico
Atualmente a computação tem ficado mais pulverizada e móvel. Hoje utilizamos 
aplicativos no celular que devem ficar 24 horas conectado, Tvs inteligentes, IoT 
etc
Camada de aplicação - Princípios
● O objetivo do desenvolvimento do software de rede é a comunicação. Neste 
sentido, o desenvolvedor deve se preocupar como deverá ser essa 
comunicação.
● A maioria das linguagens de programação há API’s que permitem a 
comunicação entre programas
● Estas API’s são responsáveis pela comunicação fim a fim e não se 
preocupam com os equipamentos de rede. Na verdade estes são 
transparentes para aplicação
Camada de aplicação - Princípios
● Na maioria das vezes, a comunicação em rede é baseada em serviços e 
estes serviços são centralizados em um hospedeiro chamado de servidor.
● O servidor é acessado por outros hospedeiros que são chamados de 
clientes.
● Os clientes normalmente não se comunicam diretamente entre si e o servidor 
possui um endereço físico
● Esta arquitetura cliente-servidor é a base da Web atual e difere da arquitetura 
da rede implementada
Camada de aplicação - Princípios
O comportamento de um sistema cliente-servidor normalmente é conhecido como requisição e resposta:
–Servidor implementa um serviço específico
–Cliente é o processo que requisita um serviço de um servidor enviando-lhe uma requisição e 
espera a resposta do servidor
Camada de aplicação - Princípios
Arquiteturas - Tolerância a falhas
● Muitas vezes um servidor não é capaz de atender todas as requisições.
● Deste modo, para evitar uma negação de serviço (DoS - Denial of Service) 
réplicas do servidor são utilizadas para balancear a carga.
● Alguns casos são utilizados Data Centers que possuem inúmeras réplicas 
dos servidores como o google.
● Para evitar ociosidade dos equipamentos existe a possibilidade do aluguel de 
servidores virtuais (Computação em nuvem).
Camada de aplicação - Princípios
Arquiteturas - Arquitetura Descentralizadas
● Contrapondo a arquitetura cliente-servidor,existe a arquitetura P2P 
(Peer-to-Peer), onde Cada máquina opera funções logicamente equivalentes. 
Porém sobre conjunto de dados diferentes.
● Neste caso, a interação entre os processos é simétrica: Cada processo 
atuará como cliente e servidor ao mesmo tempo.
Camada de aplicação - Princípios
Arquiteturas - Arquitetura Descentralizadas
Os peers não pertecem aos provedores de serviços e sim aos usuários
O sistema P2P é interessante para o compartilhamento de arquivos, telefonia, 
IPTV e troca de mensagens
Nos sistemas P2P existe uma auto-escalabilidade - cada peer aumenta a carga, 
porém, acrescenta capacidade
Camada de aplicação - Princípios
Arquiteturas - Arquitetura Descentralizadas
Desafios:
● Segurança - Como manter os meus dados seguros?
● Incentivo - Como incentivar as pessoas a usarem o sistema P2P?
● ISP Amigável - Normalmente a taxa de download oferecida pelo ISP é maior 
do que a de upload.
Camada de aplicação - princípios
Comunicação entre processos.
● O que é um processo? 
● Como você faria dois processos se comunicarem?
○ Por exemplo, um processo modificar o conteúdo de uma variável de outro.
Comunicação entre processos
Interfaces
Socket -> è uma das primitivas do Sistema Operacional para troca de mensagem.
● O socket não se preocupa com a infraestrutura de rede.
● O socket utiliza a camada de transporte para transmissão
● Dependendo do tipo da aplicação diferente tipos de protocolo de transporte 
pode ser utilizado
● Você precisa de uma entrega confiável?
Comunicação entre processos
É necessário a utilização de endereços para haver a comunicação entre dois 
processos.
● Porque? Como fazer a comunicação unicast em redes de difusão?
● Na pilha TCP/IP usa-se o endereço da camada de interedes para esta 
comunicação.
● Em uma rede local precisaria do ip? o que você usaria?
Comunicação entre processos - Portas
Além do endereço é necessário identificar o endereço receptor, pois, um host pode executar 
vários processos e para isso utilizamos as portas.
A maioria dos protocolos da camada de transporte suportam multiplexação para que se 
possa enviar dados de mais de uma aplicação ao mesmo tempo
Requisitos das Aplicações 
Requisições de Aplicações comuns da Internet 
Aplicações e seus Protocolos de Transporte 
Web e HTTP
Página web consiste de objetos (arquivos)
● Objeto pode ser arquivo HTML, imagem JPEG, applet Java, arquivo de áudio
● Página web consiste de arquivo HTML base que inclui diversos objetos 
referenciados. 
● Cada objeto é endereçável por uma URL (Uniform Resource Locator)
Visão geral do HTTP
HTTP: HyperText Transfer Protocol -> Protocolo da 
camada de aplicação da Web
● RFC 1945 (HTTP 1.0 - 1996) 
● RFC 2616 (HTTP 1.1 - 1999) 
● RFC 7540 (HTTP 2.0 - 2015) 
Modelo cliente/servidor:
● cliente: navegador que pede, recebe (usando protocolo 
HTTP) e “apresenta” objetos Web (Microsoft Edge, 
Firefox, Chrome)
● servidor: servidor Web envia (usando protocolo HTTP) 
objetos em resposta a requisições (Apache, Microsoft 
Internet Information Server
Visão geral do HTTP
usa TCP: 
1. Cliente inicia conexão TCP (cria 
socket) para o servidor, porta 80
2. Servidor aceita conexão TCP do 
cliente
3. Mensagens HTTP (mensagens 
do protocolo da camada de 
aplicação) trocadas entre 
navegador (cliente HTTP) e 
servidor Web (servidor HTTP)
4. conexão TCP é fechada
HTTP é “sem memória” - servidor 
não mantém informação sobre 
pedidos anteriores do cliente.
Conexões HTTP 
HTTP não persistente 
● no máximo um objeto enviado sobre uma 
conexão TCP
● conexão então é fechada 
● Permite fazer download de múltiplos 
objetos por múltiplas conexões
HTTP persistente 
● múltiplos objetos podem ser enviados 
sobre única conexão TCP entre cliente e o 
servidor
● padrão
Mensagem pedido HTTP
● 2 tipos de mensagens HTTP: pedido (request), resposta
● Mensagem pedido HTTP:
○ ASCII (formato que permite leitura por humanos)
Mensagem pedido HTTP: formato geral
Upload de entrada de formulário 
Dados de entrada
Mensagem resposta HTTP
Códigos de estado da resposta HTTP
Acesse um servidor web usando Telnet: 
telnet
set localecho
1) Abre a conexão TCP
o www.geocites.ws (abre conexão)
2) Pedigo GET HTTP
GET www.geocites.ws/ HTTP/1.0
Host: www.geocites.ws
3) 2x enter
DNS: Dominain Name System
DNS
Base de dados distribuída, hierárquica
DNS: servidores de nomes raiz
Servidores TLD e autoritários
Servidores top-level domain (TLD): responsáveis pelos domínios com, org, 
net, edu etc e todos os domínios top-level nacionais uk, fr, ca, jp.
· Network Solutions mantém servidores para o TLD “com” TLD
· Educause para o TLD “edu”
Servidores DNS autorizados: servidores DNS de organizações, provêm nome 
de hospedeiro autorizado para mapeamentos IP para servidores de 
organizações (ex.: Web e mail).
· Podem ser mantidos por uma organização ou provedor de serviços
Servidor de nomes local
 Não pertence estritamente a uma hierarquia
·Cada ISP (ISP residencial, companhia, universidade) possui um
 · Também chamado de “servidor de nomes default”
·Quando um hospedeiro faz uma pergunta a um DNS, a pergunta é enviada 
para seu servidor DNS local
 · Age como um proxy, encaminhando as perguntas para dentro da 
hierarquia
DNS: armazenando e atualizando registros
Uma vez que um servidor de nomes apreende um mapeamento, ele 
armazena o mapeamento num registro do tipo cache
· Registro do cache tornam-se obsoletos (desaparecem) depois de um certo 
tempo
· Servidores TLD são tipicamente armazenados em cache nos servidores de 
nome locais
Mecanismos de atualização e notificação estão sendo projetados pelo IETF
· RFC 2136
· http://www.ietf.org/html.charters/dnsind-charter
Registros do DNS
DNS: protocolo e mensagem
Registro de um nome
Camada de transporte
Fato Rápido:
A camada de rede não oferece garantias de entrega
Camada de transporte do modelo TCP/IP
● São executados nos sistemas finais:
○ lado transmissor: quebra as mensagens da 
aplicação em segmentos, repassa-os para a 
camada de rede
○ lado receptor: remonta as mensagens a partir 
dos segmentos, repassa-as para a camada de 
aplicação
● TCP e UDP.
Objetivo
Fornecer comunicação lógica entre processos de aplicação executando em diferentes 
hospedeiros
Camada de transporte do modelo TCP/IP
Provê a comunicação entre duas pontas (fonte e destino) entre dois processos.
● Também conhecido como two-way communication 
● Os processos podem estar localizados na mesma máquina (Unix Socket) ou na rede (TCP/IP Sockets).
Soquete:
Serviços Protocolos da camada de transporte Internet
Entrega confiável, ordenada (TCP)
● controle de congestionamento 
● controle de fluxo 
● estabelecimento de conexão (“setup”)
Entrega não confiável, não ordenada: UDP 
● extensão sem “gorduras” no “melhor esforço”” do IP
● serviços não disponíveis: 
○ garantias de atraso máximo 
○ garantias de largura de banda mínima
UDP: User Datagram Protocol [RFC 768] 
UDP: Cabeçalho do segmento 
Demultiplexação 
Demultiplexação não orientada a conexões: exemplo
Demultiplexação não orientada a conexões
Como garantir a entrega confiável de dados?
Princípios de Transferência confiável de dados (rdt)
Transferência confiável: o ponto de partida
Transferência confiável: Nosso ponto de partida
rdt1.0: transferência confiável sobre canais confiáveis 
rdt2.0: especificação 
da FSM 
rdt2.0 tem uma falha fatal! 
rdt2.1: transmissor, trata ACK/NAKs corrompidos
rdt2.1: receptor, trata ACK/NAKs corrompidos
rdt2.1: discussão 
rdt3.0: canais com erros e perdas 
Rdt 3.0 em ação
Transmissor rdt3.0 
TCP: Visão geral RFCs: 793, 1122, 1323, 2018, 2581