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ARA0063 REDE DE COMPUTADORES AULA 03 Prof. Raul Queirós AGENDA MODELO DE REFERÊNCIA OSI UNIDADE 3 PRIMEIRO CONCEITO “O QUE SERVE PARA UMA EMPRESA PODE NÃO SERVIR PARA OUTRA!” NÃO EXISTE RECEITA DE BOLO ! ! ! CAMADA OSI CAMADA OSI Camada 7 - Aplicação (Modelo OSI) Função Principal A Camada de Aplicação é a mais próxima do usuário. Ela fornece interfaces e protocolos que permitem que aplicativos acessem os serviços da rede. Ela não é o próprio aplicativo, mas fornece os serviços de rede utilizados por aplicativos como navegadores, clientes de e-mail, FTPs, etc. CAMADA OSI Camada 7 - Aplicação (Modelo OSI) Responsabilidades da Camada de Aplicação Identificar e estabelecer a comunicação entre processos que interagem na rede. Prover serviços de rede aos aplicativos do usuário. • Suportar serviços como: • Transferência de arquivos. • Correio eletrônico. • Navegação na web. • Serviços de diretório. • Autenticação e autorização. CAMADA OSI CAMADA OSI Camada 7 - Aplicação (Modelo OSI) Principais Protocolos da Camada de Aplicação 1. HTTP (Hypertext Transfer Protocol) • Usado para acesso à web. • Porta padrão: 80 (ou 443 com HTTPS). • Permite envio de requisições GET, POST, PUT, DELETE etc. 2. HTTPS (HTTP Secure) • Versão segura do HTTP (usa TLS/SSL). • Garante confidencialidade e integridade dos dados. • Porta: 443. CAMADA OSI Camada 7 - Aplicação (Modelo OSI) Principais Protocolos da Camada de Aplicação 3. FTP (File Transfer Protocol) • Usado para transferência de arquivos. • Porta padrão: 21 (comando) e 20 (dados). • Pode operar no modo ativo ou passivo. • Não é criptografado por padrão (uso de FTPS para segurança). 4. SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) • Envio de e-mails. • Porta padrão: 25 (ou 587 com STARTTLS). • Utilizado apenas para envio; recepção é feita por POP3 ou IMAP. CAMADA OSI Camada 7 - Aplicação (Modelo OSI) Principais Protocolos da Camada de Aplicação 5. IMAP e POP3 • Protocolo de recepção de e-mails. • IMAP (porta 143/993): Mantém mensagens no servidor. • POP3 (porta 110/995): Baixa mensagens e remove do servidor. 6. DNS (Domain Name System) • Resolve nomes para endereços IP. • Ex: www.google.com → 142.250.67.36. • Porta padrão: 53 (UDP/TCP). CAMADA OSI http://www.google.com/ Camada 7 - Aplicação (Modelo OSI) Como a Camada 7 interage com outras: Ela gera os dados que são enviados para a camada 6 (Apresentação). Recebe dados processados das camadas inferiores e os entrega à aplicação do usuário. CAMADA OSI Camada 7 - Aplicação (Modelo OSI) Como a Camada 7 interage com outras: Exemplo Prático: Acessando um site 1. Usuário digita www.exemplo.com. 2. Camada de Aplicação usa HTTP para solicitar a página. 3. Dados são entregues à Camada 6 (Apresentação), que pode criptografar (HTTPS). 4. Comunicação continua até chegar à rede e retornar a resposta da página. CAMADA OSI CAMADA OSI Camada 6 – Apresentação (Modelo OSI) Função Principal A Camada de Apresentação atua como um tradutor entre a camada de aplicação e as demais camadas. Seu principal objetivo é garantir que os dados transmitidos por uma aplicação em um dispositivo possam ser compreendidos por outra aplicação em outro dispositivo. CAMADA OSI Camada 6 – Apresentação (Modelo OSI) Responsabilidades da Camada de Apresentação • Conversão de formatos de dados entre sistemas diferentes. • Codificação e decodificação de dados. • Criptografia e descriptografia (segurança). • Compressão e descompressão de dados (eficiência na transmissão). • Garantir que os dados estejam em uma forma compreensível para a camada de Aplicação. CAMADA OSI Camada 6 – Apresentação (Modelo OSI) Por que essa camada é importante? Sistemas diferentes podem ter: • Formatos diferentes de representação de texto, números ou imagens. • Necessidade de transmitir dados de forma segura e/ou compactada. • A Camada 6 resolve essas diferenças e aplica técnicas de segurança e otimização. CAMADA OSI Camada 6 – Apresentação (Modelo OSI) Exemplo de Criptografia (SSL/TLS) • Criptografia de dados durante a transmissão na internet. • Usado em conexões HTTPS (HTTP sobre TLS). • Protege dados sensíveis como senhas, dados bancários, etc. • O SSL/TLS atua nesta camada para garantir confidencialidade e autenticidade. CAMADA OSI Camada 6 – Apresentação (Modelo OSI) Exemplo de Conversão de Formatos • Conversão de EBCDIC para ASCII. • Conversão de imagens JPEG para PNG. • Representações diferentes de números inteiros (little- endian vs big-endian). CAMADA OSI Camada 6 – Apresentação (Modelo OSI) Exemplo de Compressão • Compactação de arquivos para transmissão (por exemplo, .zip). • Envio de vídeos ou imagens com compressão para economizar largura de banda. • Protocolos como MPEG, GIF, JPEG utilizam compressão. CAMADA OSI CAMADA OSI Camada 6 – Apresentação (Modelo OSI) Relação com outras camadas • Recebe dados da Camada 5 (Sessão). • Traduz ou transforma os dados para que a Camada 7 (Aplicação) os compreenda corretamente. • Atua como uma ponte entre a representação de dados e o significado deles para a aplicação. CAMADA OSI CAMADA OSI CAMADA OSI Camada 5 – Sessão (Modelo OSI) Função Principal A Camada de Sessão é responsável por estabelecer, gerenciar e encerrar sessões de comunicação entre aplicações. Ela garante que dois dispositivos consigam manter uma conversa organizada, permitindo que as trocas de dados sejam contínuas, sincronizadas e sem interferências externas. CAMADA OSI Camada 5 – Sessão (Modelo OSI) Responsabilidades da Camada de Sessão • Estabelecimento da sessão: inicia uma conexão entre duas aplicações. • Manutenção da sessão: mantém a conexão ativa durante a troca de dados. • Sincronização: marca pontos de verificação para reinício em caso de falha. • Controle de diálogo: define quem envia e quem recebe dados (duplex, semi-duplex). • Encerramento da sessão: finaliza a conexão de forma ordenada. CAMADA OSI Camada 5 – Sessão (Modelo OSI) Exemplo Prático: Login persistente Quando você entra em um site com login e permanece autenticado mesmo trocando de páginas, a Camada de Sessão mantém ativa a sessão do usuário até que ele saia (logout) ou expire o tempo. CAMADA OSI CAMADA OSI Camada 5 – Sessão (Modelo OSI) Funções Técnicas Importantes Controle de Diálogo • Define o modo de comunicação: • Full duplex: ambos os lados enviam e recebem ao mesmo tempo. • Half duplex: comunicação alternada. Pontos de verificação (Checkpoints) • Em transmissões longas, a camada pode definir pontos de recuperação. • Se houver uma falha, a transmissão pode retomar do último ponto salvo, e não desde o início. CAMADA OSI Camada 5 – Sessão (Modelo OSI) Relação com outras camadas • Recebe dados da Camada 4 (Transporte): já organizados em pacotes com controle de erro. • Entrega para a Camada 6 (Apresentação): dados sincronizados e com sessões organizadas. CAMADA OSI CAMADA OSI CAMADA OSI CAMADA OSI Camada 4 – Transporte (Modelo OSI) Função Principal A Camada de Transporte é responsável por garantir a entrega fim a fim dos dados entre dois dispositivos. Ou seja, ela assegura que a mensagem enviada por uma aplicação em um computador chegue corretamente à aplicação de destino no outro computador. CAMADA OSI Camada 4 – Transporte (Modelo OSI) Responsabilidades da Camada de Transporte • Segmentação e remontagem de dados: divide grandes mensagens em partes menores (segmentos) e as reconstrói no destino. • Controle de fluxo: evita que o receptor fique sobrecarregado com dados demais. • Controle de erro: verifica se os dados chegaram corretamente (checksum). • Entrega confiável (se necessário): retransmissão de dados perdidos ou corrompidos. • Multiplexação: permite múltiplas comunicações simultâneas entre dois hosts. CAMADA OSI Camada 4 – Transporte (Modelo OSI) Protocolos mais usados TCP (Transmission Control Protocol) •Protocolo confiável e orientado à conexão. • Garante a ordem, integridade e entrega dos dados. • Usa mecanismos como: • Handshake 3 vias (3-way handshake). • Reconhecimento (ACK). • Retransmissão automática. • Usado em: web (HTTP/HTTPS), e-mail (SMTP, IMAP), transferência de arquivos (FTP). CAMADA OSI Camada 4 – Transporte (Modelo OSI) Protocolos mais usados UDP (User Datagram Protocol) • Protocolo não confiável, sem conexão. • Não garante entrega nem ordem dos dados. • Mais leve e rápido. • Usado em: streaming, chamadas VoIP, DNS, jogos online. CAMADA OSI CAMADA OSI Camada 4 – Transporte (Modelo OSI) Exemplo: Acesso a um site (HTTP via TCP) 1. Navegador envia requisição HTTP. 2. TCP divide os dados em segmentos com número de sequência. 3. No destino, o TCP do servidor reordena os segmentos. 4. Se algo falhar, o TCP reenvia automaticamente. 5. Os dados são entregues à camada de aplicação. CAMADA OSI Camada 4 – Transporte (Modelo OSI) Outro Exemplo: Streaming de vídeo (UDP) 1. O vídeo é enviado em datagramas UDP. 2. Alguns pacotes podem ser perdidos, mas não são reenviados. 3. O foco é na velocidade, não na perfeição. 4. Ideal para transmissões em tempo real. CAMADA OSI Camada 4 – Transporte (Modelo OSI) Relação com outras camadas • Recebe dados da Camada 5 (Sessão). • Divide, controla e envia os dados para a Camada 3 (Rede). CAMADA OSI Camada 4 – Transporte (Modelo OSI) Atividade de Fixação (sugestão) Cenário: Você está assistindo a uma aula online ao vivo e, ao mesmo tempo, baixa um material PDF. Pergunta: Qual protocolo a camada de transporte provavelmente usará para cada atividade e por quê? CAMADA OSI CAMADA OSI Camada 4 – Transporte (Modelo OSI) Atividade de Fixação (sugestão) Cenário: Você está assistindo a uma aula online ao vivo e, ao mesmo tempo, baixa um material PDF. Pergunta: Qual protocolo a camada de transporte provavelmente usará para cada atividade e por quê? CAMADA OSI Camada 3 – Rede (Modelo OSI) Função Principal A Camada de Rede é responsável pelo roteamento de pacotes entre redes diferentes, garantindo que os dados cheguem ao seu destino final, mesmo que passem por diversos caminhos e dispositivos intermediários. CAMADA OSI Camada 3 – Rede (Modelo OSI) Responsabilidades da Camada de Rede • Endereçamento lógico: identifica dispositivos através de endereços como o IP. • Roteamento: determina o melhor caminho para que os pacotes cheguem ao destino. • Encapsulamento de pacotes: insere informações de controle (como IP de origem e destino). • Fragmentação e remontagem: divide pacotes grandes para transmissão e os reagrupa no destino. • Controle de congestionamento e tráfego: ajuda a evitar sobrecarga da rede. CAMADA OSI Camada 3 – Rede (Modelo OSI) Principais Protocolos da Camada 3 IP (Internet Protocol) • Responsável pelo endereçamento lógico (IPv4 e IPv6). • Encaminha pacotes sem garantir entrega (sem conexão). • Inclui cabeçalho com endereço de origem e destino. • Trabalha com o conceito de “melhor esforço” (best-effort delivery). CAMADA OSI Camada 3 – Rede (Modelo OSI) ICMP (Internet Control Message Protocol) • Utilizado para mensagens de controle e diagnóstico. • Ex: comandos ping e traceroute. • Informa erros como "host inacessível", "tempo excedido" etc. Outros Protocolos Importantes • ARP (Address Resolution Protocol): traduz endereços IP em endereços MAC (funciona na fronteira entre as camadas 2 e 3). • RIP, OSPF, BGP: protocolos de roteamento. CAMADA OSI Camada 3 – Rede (Modelo OSI) Exemplo Prático: Acesso a um site 1. Você digita www.exemplo.com no navegador. 2. O nome é convertido em IP pelo DNS. 3. A Camada 3 adiciona o IP de destino ao pacote. 4. O pacote é roteado pela rede até o servidor. 5. O servidor responde com pacotes que também passam por essa camada. CAMADA OSI Camada 3 – Rede (Modelo OSI) Encapsulamento nesta camada • Recebe os segmentos da Camada 4 (Transporte) e os empacota como pacotes com os endereços IP. • Entrega para a Camada 2 (Enlace), que cuida da entrega física entre nós da rede. CAMADA OSI CAMADA OSI CAMADA OSI Camada 2 – Enlace de Dados (Modelo OSI) Função Principal A Camada de Enlace de Dados é responsável por estabelecer uma conexão confiável entre dois dispositivos diretamente conectados (nó a nó), usando endereços físicos (MAC) para identificação. CAMADA OSI Camada 2 – Enlace de Dados (Modelo OSI) Responsabilidades da Camada de Enlace • Endereçamento físico: identifica dispositivos da rede por meio do endereço MAC. • Delimitação de quadros (frames): organiza os bits da camada física em estruturas compreensíveis. • Detecção e correção de erros: identifica erros na transmissão (paridade, CRC). • Controle de fluxo entre nós locais: evita sobrecarga do receptor. • Acesso ao meio (MAC – Media Access Control): define como os dispositivos compartilham o meio físico. CAMADA OSI Camada 2 – Enlace de Dados (Modelo OSI) Subcamadas 1. LLC (Logical Link Control): 1. Controle de erros, fluxo e identificação do protocolo de rede (como IP). 2. MAC (Media Access Control): 1. Define como os dispositivos acessam o meio. 2. Trabalha com o endereço MAC de cada dispositivo. CAMADA OSI Camada 2 – Enlace de Dados (Modelo OSI) Ethernet • O protocolo mais usado em redes locais (LAN). • Define quadros com cabeçalhos contendo endereços MAC de origem e destino. PPP (Point-to-Point Protocol) • Usado em conexões ponto a ponto, como links seriais ou VPNs. • Fornece autenticação, compressão e encapsulamento de pacotes IP. Outros: • HDLC, Frame Relay, ATM, Wi-Fi (802.11) – também operam na camada 2. CAMADA OSI Camada 2 – Enlace de Dados (Modelo OSI) Endereço MAC • Endereço físico único de 48 bits. • Exemplo: 00:1A:2B:3C:4D:5E. • Gravado na placa de rede (NIC). • Utilizado para a entrega de dados dentro de uma mesma rede local. CAMADA OSI CAMADA OSI CAMADA OSI Camada 1 – Física (Modelo OSI) Função Principal A Camada Física é responsável pela transmissão bruta de bits através de um meio físico. Ela trata da forma como os sinais elétricos, ópticos ou eletromagnéticos são enviados e recebidos pelos dispositivos de rede. CAMADA OSI Camada 1 – Física (Modelo OSI) Responsabilidades da Camada Física • Transmissão e recepção de bits (0s e 1s). • Codificação de sinal (ex: NRZ, Manchester). • Definição de meios de transmissão (cabo, fibra, ar). • Taxa de transmissão (bits por segundo - bps). • Parâmetros físicos: voltagem, frequência, temporização. • Conectores, pinos, modulação e sincronismo. CAMADA OSI CAMADA OSI Camada 1 – Física (Modelo OSI) Importante: Sem interpretação de conteúdo • A Camada 1 não entende quadros, pacotes ou protocolos. • Sua única função é transmitir o fluxo de bits de forma física e confiável entre dispositivos conectados. CAMADA OSI CAMADA OSI Slide 1: ARA0063 REDE DE COMPUTADORES Slide 2: AGENDA Slide 3: PRIMEIRO CONCEITO Slide 4 Slide 5: CAMADA OSI Slide 6 Slide 7 Slide 8 Slide 9 Slide 10 Slide 11 Slide 12 Slide 13 Slide 14 Slide 15 Slide 16 Slide 17 Slide 18 Slide 19 Slide 20 Slide 21 Slide 22 Slide 23 Slide 24 Slide 25 Slide 26 Slide 27 Slide 28 Slide 29 Slide 30 Slide 31 Slide 32 Slide 33 Slide 34 Slide 35 Slide 36 Slide 37 Slide 38 Slide 39 Slide 40 Slide 41 Slide 42 Slide 43 Slide 44 Slide 45 Slide 46 Slide 47 Slide 48 Slide 49 Slide 50 Slide 51 Slide 52 Slide 53 Slide 54 Slide 55 Slide 56 Slide 57 Slide 58 Slide 59 Slide 60 Slide 61 Slide 62 Slide 63 Slide 64