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REDES DE COMPUTADORES REDES DE COMPUTADORES AULA 5 – A FAMÍLIA DE PROTOCOLOS TCP/IP REDES DE COMPUTADORES Aula 5 – A família de protocolos TCP/IP - 2 REDES DE COMPUTADORES 1. Explicar a importância do uso de uma família de protocolos para a comunicação de dados; 2. Listar e descrever os protocolos que compõem as famílias de protocolos TCP/IP. 3. Explicar a importância do uso dos protocolos tcp, udp e ip para a comunicação de dados; 4. Comparar e confrontar recursos e serviços oferecidos pelos protocolos TCP, UDP e IP; 5. Descrever como os dados são transmitidos através dos protocolos TCP, UDP e IP. CONTEÚDO PROGRAMÁTICO: Aula 5 - Redes de Computadores REDES DE COMPUTADORES Aula 5 – A família de protocolos TCP/IP - 3 REDES DE COMPUTADORES • Amadurecimento da “Suite TCP/IP” – 1969 – ARPANET – 1972 – TELNET – 1973 – FTP – 1974 – TCP – 1981 – IP – 1982 – Modelo TCP/IP – 1984 – DNS – 2012 – IPV6 – 2020 - ? HISTÓRIA DO MODELO INTERNET REDES DE COMPUTADORES Aula 5 – A família de protocolos TCP/IP - 4 REDES DE COMPUTADORES PROTOCOLOS DA SUITE TCP/IP HTTP DNS SMTP DHCP FTP TCP UDP IP ARP ICMP IGMP LAN (IEEE) MPLS ATM Protocolos Acesso ao Meio Camadas Aplicação Transporte Rede Física REDES DE COMPUTADORES Aula 5 – A família de protocolos TCP/IP - 5 REDES DE COMPUTADORES CAMADAS TCP/IP Aula 5 - Redes de Computadores REDES DE COMPUTADORES Aula 5 – A família de protocolos TCP/IP - 6 REDES DE COMPUTADORES E Quadro Aplicação Transporte Rede Física Modelo TCP/IP Mensagem Segmento Pacote Cabeçalho de transporte Mensagem Cabeçalho de enlace Cabeçalho de redeCabeçalho de transporte Mensagem Cabeçalho de redeCabeçalho de transporte Mensagem Camadas Encapsulamento REDES DE COMPUTADORES Aula 5 – A família de protocolos TCP/IP - 7 REDES DE COMPUTADORES • Ao desenvolver uma aplicação o desenvolvedor utilizará uma as duas arquiteturas mais utilizadas em aplicações de rede: – cliente servidor ou – ponto a ponto (P2P) • A maior parte dos protocolos da camada de aplicação da pilha TCP/IP utilizam a arquitetura cliente servidor. • Nestas aplicações o servidor deve ser capaz de atender a todas as requisições de seus clientes. TCP/IP APLICAÇÃO Aula 5 - Redes de Computadores REDES DE COMPUTADORES Aula 5 – A família de protocolos TCP/IP - 8 REDES DE COMPUTADORES • A camada de transporte é fundamental na arquitetura de rede em camadas, pois desempenha o papel de fornecer serviços de comunicação direta entre os processos de aplicação que rodam em máquinas diferentes. • A camada de transporte fornece uma comunicação lógica entre estes processos. • Os processos de aplicação utilizam a comunicação lógica sem a preocupação com os detalhes da infraestrutura física utilizada para transportar as mensagens TCP/IP TRANSPORTE Aula 5 - Redes de Computadores REDES DE COMPUTADORES Aula 5 – A família de protocolos TCP/IP - 9 REDES DE COMPUTADORES • Os dados que chegam da camada de aplicação são divididos em segmentos e passados com o endereço de destino para a camada de rede. • Fornece uma comunicação lógica entre os processos do aplicativo em execução entre hosts diferentes, que pode ser orientada à conexão e não orientada à conexão. • A transferência de dados na camada de transporte também pode ser categorizada como confiável ou não confiável, com informações de estado ou sem informações de estado; TCP/IP TRANSPORTE Aula 5 - Redes de Computadores REDES DE COMPUTADORES Aula 5 – A família de protocolos TCP/IP - 10 REDES DE COMPUTADORES • Utiliza o conceito de porta para a identificação dos processos de aplicação; • Especifica 2 tipos de protocolos e a utilização de um ou de outro depende das necessidades da aplicação – TCP (Transmission Control Protocol) ou – UDP (User Datagram Protocol): TCP/IP TRANSPORTE Aula 5 - Redes de Computadores REDES DE COMPUTADORES Aula 5 – A família de protocolos TCP/IP - 11 REDES DE COMPUTADORES SEGMENTO TCP Porta de Origem Porta de Destino Número de Sequência Número de Reconhecimento HLen janela Checksum Urgent Pointer Opções (se existir) DATA 0 4 10 16 24 31 Code BitsReservado Padding . . . REDES DE COMPUTADORES Aula 5 – A família de protocolos TCP/IP - 12 REDES DE COMPUTADORES • TCP – Orientado a conexão – Entrega confiável pois o destinatário confirma o recebimento do segmento TCP/IP TRANSPORTE Aula 5 - Redes de Computadores REDES DE COMPUTADORES Aula 5 – A família de protocolos TCP/IP - 13 REDES DE COMPUTADORES • Sem conexão UDP Porta de Origem UDP Porta de Destino UDP UDP Checksum DATA . . . Tamanho do Segmento UDP REDES DE COMPUTADORES Aula 5 – A família de protocolos TCP/IP - 14 REDES DE COMPUTADORES • UDP – Entrega não confiável pois o destinatário não confirma o recebimento do segmento TCP/IP TRANSPORTE Aula 5 - Redes de Computadores REDES DE COMPUTADORES Aula 5 – A família de protocolos TCP/IP - 15 REDES DE COMPUTADORES • A camada de rede é um das camadas mais complexas da pilha de protocolo, pois implementa o serviço de comunicação entre dois hosts A e B e que há um pedaço da camada de rede em cada um dos hosts e roteadores da rede. • Os roteadores ao longo do enlace examinam campos de cabeçalho em todos os datagramas IP que passam por ele. A camada de rede transporta segmentos do hospedeiro transmissor para o receptor. TCP/IP REDE Aula 5 - Redes de Computadores REDES DE COMPUTADORES Aula 5 – A família de protocolos TCP/IP - 16 REDES DE COMPUTADORES Identificação FLAGS Tempo de Vida Protocolo Header Checksum Endereço IP de Origem Opções do IP Padding Dados . . . Versão Comprimento TotalTipo de ServiçoHLEN Fragment Offset Endereço IP de Destino 0 4 8 16 19 24 31 DATAGRAMA IP REDES DE COMPUTADORES Aula 5 – A família de protocolos TCP/IP - 17 REDES DE COMPUTADORES • No lado transmissor, encapsula os segmentos em datagramas e • No lado receptor, entrega os segmentos à camada de transporte. TCP/IP REDE Aula 5 - Redes de Computadores REDES DE COMPUTADORES Aula 5 – A família de protocolos TCP/IP - 18 REDES DE COMPUTADORES • As funções mais importantes desta camada são: – A comutação dos pacotes, ou seja, ao chegar um pacote no enlace de entrada de um roteador, ele deve ser conduzido para a saída apropriada do roteador – O roteamento, a camada de rede, deve determinar a rota a ser seguida pelos pacotes desde a origem até o destino. TCP/IP REDE Aula 5 - Redes de Computadores REDES DE COMPUTADORES Aula 5 – A família de protocolos TCP/IP - 19 REDES DE COMPUTADORES • Componentes essenciais da camada de redes: – O componente de roteamento que determina o caminho que um datagrama segue desde a origem até o destino – Dispositivo para comunicação de erros de datagramas e para atender requisições de certas informações da camada de rede, o protocolo ICMP; – O protocolo IP, que cuida das questões de endereçamento TCP/IP REDE Aula 5 - Redes de Computadores REDES DE COMPUTADORES Aula 5 – A família de protocolos TCP/IP - 20 REDES DE COMPUTADORES • Ninguém é o proprietário da tecnologia TCP/IP • Internet Network Information Center(INTERNIC) • Comitês da INTERNIC • IANA INTERNET PROTOCOL STANDARDTIZATION REQUEST FOR COMENTS - RFC REDES DE COMPUTADORES Aula 5 – A família de protocolos TCP/IP - 21 REDES DE COMPUTADORES • Objetivo: Interligar duas máquinas de forma transparente para o usuário! – Diferentes aplicações – TCP – IP – Diferentes Enlaces e Canais MODELO INTERNET REDES DE COMPUTADORES Aula 5 – A família de protocolos TCP/IP - 22 REDES DE COMPUTADORES • O protocolo Telnet, padronizado pela RFC´s 854 a 861 é um protocolo simples de terminal remoto. Ele permite que um usuário em determinado site estabeleça um conexão TCP com um servidor login situado em outro site. • A partir do momento que se inicia a sessão de trabalho remoto, qualquer coisa que é digitada é enviada diretamente para o computador remoto. ALGUNS PROTOCOLOS TCP/IP TELNET REDES DE COMPUTADORES Aula 5 – A família de protocolos TCP/IP - 23 REDES DE COMPUTADORES • Apesar do usuário continuar ainda no seu próprio computador, o telnet torna seu computador invisível enquanto estiver rodando. • O servidor recebe o nome transparente, porque faz com que o teclado e o monitor do usuário pareçam estar conectados diretamente à máquina remota. ALGUNS PROTOCOLOS TCP/IP TELNET REDES DE COMPUTADORES Aula 5 – A família de protocolos TCP/IP - 24 REDES DE COMPUTADORES • O protocolo Telnet oferece três serviços básicos: – Terminal virtual de rede, que proporciona uma interface padrão para sistemas remotos; programas clientes não têm que compreender os detalhes detodos os possíveis sistemas remotos, eles são feitos para usar a interface padrão; – Mecanismo de Negociação que permite ao cliente e ao servidor negociarem opções e proporcionar um conjunto de opções padrão – Tratamento simétrico da conexão. Assim, ao invés de forçar o cliente para conectar-se a um terminal de usuário, o protocolo permite um programa arbitrário tornar-se um cliente. ALGUNS PROTOCOLOS TCP/IP TELNET REDES DE COMPUTADORES Aula 5 – A família de protocolos TCP/IP - 25 REDES DE COMPUTADORES • O FTP (File transfer Protocol), padronizado pela RFC 959, está entre os protocolos de aplicativos mais antigos ainda em uso na internet. • Ele precede o TCP e o IP. • Foi projetado para permitir o uso interativo ou em lote. Porém a maioria dos usuários invoca o FTP interativamente, através da execução de um cliente FTP que estabelece uma comunicação com um servidor especificado para transferir arquivo. ALGUNS PROTOCOLOS TCP/IP FTP REDES DE COMPUTADORES Aula 5 – A família de protocolos TCP/IP - 26 REDES DE COMPUTADORES • O protocolo TFTP (Trivial File Transfer Protocol) é direcionado para aplicativos que não necessitam de interações complexas entre o cliente e servidor. • Ele restringe operações para simples transferências de arquivos e não fornece autenticação. Por ser mais restritivo, o software do TFTP é muito menor que o FTP. ALGUNS PROTOCOLOS TCP/IP TFTP REDES DE COMPUTADORES Aula 5 – A família de protocolos TCP/IP - 27 REDES DE COMPUTADORES • O TFTP não requer um serviço de stream confiável, utilizando então o protocolo UDP. O lado transmissor transmite um arquivo em blocos de tamanho fixo (512) bytes e aguarda a confirmação de cada bloco antes de enviar o próximo. • O receptor confirma cada bloco mediante recibo. Uma vez enviada uma solicitação de escrita ou leitura, o servidor usa o endereço IP e o número de porta de protocolo UDP do cliente para identificar as operações subsequentes. ALGUNS PROTOCOLOS TCP/IP TFTP REDES DE COMPUTADORES Aula 5 – A família de protocolos TCP/IP - 28 REDES DE COMPUTADORES • O protocolo SMTP (Simple Mail Transfer Protocol), definido pela RFC 5321, está no centro do correio eletrônico. Antes de detalharmos o funcionamento do protocolo SMTP é importante que tenhamos a compreensão do funcionamento de um sistema de correio eletrônico. • Um sistema de correio da Internet utiliza três componentes: – agentes de usuários, – servidores de correios e o – protocolo SMTP. ALGUNS PROTOCOLOS TCP/IP SMTP REDES DE COMPUTADORES Aula 5 – A família de protocolos TCP/IP - 29 REDES DE COMPUTADORES • Agente de usuário – Permitem que os usuários leiam, respondam, retransmitam, salvem e componham mensagens. – O Outlook da Microsoft, Apple Mail e o Mozilla Thunderbird são exemplos de agentes de usuários com interface gráfica. ALGUNS PROTOCOLOS TCP/IP SMTP REDES DE COMPUTADORES Aula 5 – A família de protocolos TCP/IP - 30 REDES DE COMPUTADORES • Servidores de correio – Forma o núcleo da infraestrutura do e-mail. – Cada destinatário tem uma caixa postal localizada em um dos servidores do correio. ALGUNS PROTOCOLOS TCP/IP SMTP REDES DE COMPUTADORES Aula 5 – A família de protocolos TCP/IP - 31 REDES DE COMPUTADORES • Protocolos SMTP – É o protocolo da camada de aplicação do correio eletrônico da Internet, utiliza o serviço confiável de dados do TCP para transferir mensagens do servidor de correio do remetente para o destinatário. ALGUNS PROTOCOLOS TCP/IP SMTP REDES DE COMPUTADORES Aula 5 – A família de protocolos TCP/IP - 32 REDES DE COMPUTADORES • O protcolo SNMP (Simple Network Management Protocol) é o protocolo padrão para administrar uma rede. • Ele define como um gerente se comunica com o agente. Possui três versões 1, 2 e 3. • A versão 3, a mais atual, difere das demais, por possuir recursos de segurança capazes de criptografar a string da comunidade SNMP. ALGUNS PROTOCOLOS TCP/IP SNMP REDES DE COMPUTADORES Aula 5 – A família de protocolos TCP/IP - 33 REDES DE COMPUTADORES • Apesar disso, a versão mais utilizada do SNMP ainda é a versão 2c. Antes de conhecermos os detalhes do funcionamento do protocolo é imprescindível que respondamos a seguinte pergunta: – Como uma administrador de rede pode descobrir problemas e isolar suas causas ? ALGUNS PROTOCOLOS TCP/IP SNMP REDES DE COMPUTADORES Aula 5 – A família de protocolos TCP/IP - 34 REDES DE COMPUTADORES • Através da utilização de software de gerência de rede que permite a um gerente monitorar e controlar componentes da rede. • Ele permite a um gerente interrogar dispositivos como hosts, roteadores, comutadores e bridges para determinar seu status, bem como obter estatísticas sobre as redes as quais se ligam. ALGUNS PROTOCOLOS TCP/IP SNMP REDES DE COMPUTADORES Aula 5 – A família de protocolos TCP/IP - 35 REDES DE COMPUTADORES • O Internet Control Message Protocol – ICMP, padronizado pela RFC 792, é o protocolo que o IP utiliza para enviar mensagens de erro e mensagens informativas. • E o ICMP usa o protocolo IP para enviar suas mensagens. • Quando um roteador tem uma mensagem ICP para enviar, ele cria um datagrama IP e encapsula a mensagem do ICMP no datagrama. • A mensagem ICMP é colocada na área de dados do datagrama. ALGUNS PROTOCOLOS TCP/IP ICMP REDES DE COMPUTADORES Aula 5 – A família de protocolos TCP/IP - 36 REDES DE COMPUTADORES • A associação entre 2 processos cooperantes (cliente/servidor) é identificada por um par de sockets (socket1, socket2), uma vez estabelecida uma conexão, cada socket corresponde a um ponto final dessa conexão. CONCEITO TCP/IP SOCKET REDES DE COMPUTADORES Aula 5 – A família de protocolos TCP/IP - 37 REDES DE COMPUTADORES Nesta aula você: • Explicou a importância do uso de uma família de protocolos para a comunicação de dados; • Listou e descreveu os protocolos que compõem as famílias de protocolos TCP/IP. • Explicou a importânciado uso dos protocolos tcp, udp e ip para a comunicação de dados; • Comparou e confrontou recursos e serviços oferecidos pelos protocolos TCP, UDP e IP; • Descreveu como os dados são transmitidos através dos protocolos TCP, UDP e IP. RESUMO DA AULA 5:
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