Aula 01 Protocolos de redes

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Protocolos de Redes e de Computadores 
AULA 01 
CCT0300 – PROTOCOLOS DE REDES E DE COMPUTADORES 
Aula 01 
Protocolos de Redes e de Computadores 
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Objetivos 
• Conceituar protocolo de rede; 
• Compreender a necessidade de um protocolo de rede em uma arquitetura de transmissão 
entre dois computadores; 
• Identificar os principais elementos e dispositivos envolvidos em uma transmissão de 
dados entre dois computadores; 
• Compreender as variantes existentes na comunicação de dados entre dois computadores; 
• Conceituar o modelo de camadas e as unidades de dados de protocolo de cada camada; 
• Diferenciar o modelo de camadas definido pela ISO/OSI e pela IETF (TCP/IP); 
• Identificar as principais organizações de padronização existentes em redes de 
computadores (ISO/OSI, IETF, IEEE, ICANN, etc.). 
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Protocolos de Redes e de Computadores 
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Conteúdo 
Conceitualização de um protocolo de rede 
• Estações conectadas fisicamente; 
• Estações não conectadas diretamente; 
• Comutação através de dispositivos de rede 
 - comutação pela origem; 
 - comutação por circuitos virtuais; 
 - comutação por destino; 
 
· Arquiteturas de camadas 
 - Modelo OSI; 
 - Modelo TCP/IP; 
 - Comparação entre os modelos OSI e TCP/IP; 
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Conteúdo 
 Protocolos nas diversas camadas em uma rede de dados: 
 - Protocolos de enlace; 
 - Protocolos de redes; 
 - Protocolos de transporte; 
 - Protocolos de aplicação; 
 
· Unidade de dados de cada camada: mensagens, segmentos, datagramas e quadros; 
· Principais organismos de padronização e organização: 
 - ISO (International Standard Organization); 
 - IEEE (Institute of Electronic and Electrical Engineer ); 
 - IETF (Internet Engineering Task Force); 
 - ICANN (Internet Corporation for Assigned Names and Number ). 
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Comunicação – O que é? 
 A comunicação pode ocorrer de diferentes formas em diversos ambientes 
 Estabelecimento de regras, ou protocolos, para comunicação uns com os outros: 
• Identificar o emissor e o receptor 
• Acordo sobre o método de comunicação (face-a-face, telefone, carta, …) 
• Linguagem comum 
• Velocidade e entrega da mensagem 
• Confirmação de que a mensagem foi recebida 
 A comunicação entre individuos é considerada bem sucedida quando o significado 
da mensagem recebida é o mesmo da mensagem enviada 
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Comunicação – Exemplo de Regras 
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Comunicação – Exemplo de Regras 
Linguagem 
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Comunicação – Exemplo de Regras 
Confirmação 
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Elementos da Comunicação 
 Pessoas se comunicam de vários métodos diferentes 
 Voz, olhar, sinal com as mãos, … 
 
o Há a fonte da mensagem ou emissor 
o Há um destino para a mensagem ou receptor 
o Há um canal que consiste do meio físico (mídia) que fornece o caminho 
sobre o qual a mensagem pode viajar da origem ao destino 
 Todos os métodos tem três coisas em comum 
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Elementos da Comunicação 
 Dispositivos se comunicam exatamente da mesma forma 
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Elementos da Comunicação 
 Os elementos de uma rede: 
 Regras (protocolos) - determina como as mensagens são enviadas, direcionadas, recebidas e 
interpretadas 
 Mensagens – informações que navegam de um dispositivo a outrothat travel from one device to 
another. 
 Meio – usado para interconectar os dispositivos e transportar as mensagens de um dispositivo a 
outro 
 Dispositivos – trocam mensagens na rede 
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Elementos da Comunicação 
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 
recebimento de uma mensagem ou outro evento. 
Kurose 
 
Um protocolo define as regras que o remetente, o destinatário e todos os 
dispositivos intermediários precisam seguir para que sejam efetivamente capazes 
de se comunicar 
Forouzan 
 
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Regras que Governam as Comunicações 
 São regras que governam as comunicações 
O formato ou estrutura da mensagem 
O método pelo qual os dispositivos de rede compartilham informações sobre 
rotas com outras redes 
Como e quando mensagens de erro e de sistema são passadas entre dispositivos 
A configuração e término das sessões de transferência de dados 
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Regras que Governam as Comunicações 
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Regras que Governam as Comunicações 
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Conjunto de Protocolos e Padrões da Industria 
 Conjunto de Protocolos: 
o Produtos de diferentes fabricantes podem trabalhar em conjunto para 
comunicações eficientes. 
o Se um protocolo não for rigidamente observado por um fabricante 
específico, seu equipamento ou software pode não ser capaz de se 
comunicar com sucesso com produtos feitos por outros fabricantes. 
 Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE): 
o Desenvolve padrões em telecomunicações, tecnologia da informação 
o Exemplos: 802.3 (Ethernet), 802.11 (WLAN) 
 Internet Engineering Task Force (IETF) 
o Padrões para a Internet, RFCs (Request for Comments) 
o Exemplos: TCP, IP, HTTP, FTP 
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Conjunto de Protocolos e Padrões da Industria 
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Interação de Protocolos (entre um servidor web e um navegador) 
 Cada protocolo em cada camada da pilha de protocolos trabalha em conjunto para 
garantir que as mensagens sejam recebidas e entendidas por ambas as partes 
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 Protocolos de Tecnologia Independente 
 Protocolos não dependem de tecnologia específica 
 Descrevem quais funções são necessárias em uma regra de comunicação, mas não 
como elas devem ser executadas 
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Usando o Modelo em Camadas 
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Modelo em Camadas 
 Modelos em camada separam as funções específicas dos protocolos 
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Benefícios do Modelo em Camadas 
 Auxilia na elaboração do protocolo, porque os protocolos que operam em uma 
camada específica possuem informações definidas de que atuam sob uma interface 
definida, às camadas superior e inferior. 
 
 Estimula a competição porque os produtos de diferentes fornecedores podem 
trabalhar em conjunto. 
 
 Impede alterações de tecnologia ou capacidades em uma camada de afetar outras 
camadas. 
 Fornece um idioma comum para descrever funções e capacidades de rede. 
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Modelos de Protocolos e de Referência 
 Modelo de Referência 
o Fornece uma referência comum para uma 
consistente manutenção dentro de todos os tipos 
de protocolos de rede e serviços. 
o Não tem a intenção de ser uma especificação de 
implementação 
o O principal propósito é o de auxiliar em um 
entendimento mais claro das funções e processos 
envolvidos. 
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Modelo TCP/IP 
 Padrão Aberto 
 
 Sem controle de fabricante Regidos pelos Grupos de 
trabalho do IETF 
 
 Definições do padrão e dos 
protocolos - RFCs 
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Request For Comments - RFC 
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O Processo de Comunicação 
Segmentação e 
Encapsulamento 
Geração dos dados 
para o meio 
Criação de 
Dados 
Transferência dos 
dados para a 
Aplicação 
Recebido pelo meio 
Desencapsula-mento 
e Remontagem 
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PDU e Encapsulamento 
Segmentação and Encapsulamento 
Header 
Header Data 
Header Trailer 
Email Message 
Data Data Data 
Data 
Data 
0010100111011001010000011111010100010101 
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PDU e Encapsulamento 
Desencapsulamento e Remontagem 
Header 
Header Data 
Header Trailer 
Email Message 
Data 
Data 
Data 
0010100111011001010000011111010100010101 
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PDU e Encapsulamento 
Unidade de Dados de Protocolo - PDUs 
Header 
Header 
Header Trailer 
Email Message 
Data 
Data 
Data 
Data 
Segment 
Packet 
Frame 
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PDU e Encapsulamento 
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Entidades de Padronização 
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As principais entidades de padronização na área de redes de 
computadores são: 
ISO - International Organization for Standardization 
Principal entidade de padronização internacional 
 
IEC - International Electrotechnical Commision 
 
ITU-T - International Telecomunications Union 
Antigo CCITT (Comité Consultantif International Télégraphique et Téléphonique) 
 
IEEE - Institute of Electrical and Electronics Engineers 
O IEEE submete propostas de padrões OSI através da ANSI 
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Associações Nacionais ligadas à ISO 
 ABNT - Associação Brasileira de Normas Técnicas 
 
 ANSI - American National Standards Institute 
 
 BSI - British Standards Institute 
 
 DIN - Deutsches Institut for Normung 
JTC 1 - Joint Technical Committee 1 
Como existe uma certa superposição de atividades entre a ISO e o IEC em relação as 
atividades em tecnologia da informação foi formado o JTC 1 
 
É o responsável final pelas recomendações sobre LANs e MANs 
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ISO - International Organization for Standardization 
Organização internacional fundada em 1946 
 
Objetivo: Elaboração de padrões internacionais 
 
Os membros da ISO são os orgãos de padronização nacionais dos países membros 
Alguns representantes de países 
Brasil ABNT 
EUA ANSI 
Inglaterra BSI 
Alemanha DIN 
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ISO 
A ISO é composta por Comitês Técnicos (TCs) 
 
O TC97 é o responsável pela padronização de sistemas de processamento de 
informações 
 
Cada TC possi subcomitês (SCs) 
 
Cada Subcomitê é dividido em grupos de trabalho (WGs) 
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Processo de padronização ISSO 
O desenvolvimento de um padrão ISO começa quando alguma das organizações nacionais 
acha necessário elaborar um padrão e submete à ISO uma proposta inicial denominada WD 
(Working Document). 
 
É então formado um Grupo de Trabalho (Workging Group - WG) que trabalha gerando um DP 
(Draft Proposal) 
 
O DP é divulgado e os membros da ISO tem 6 meses para analisar e votar. Se a maioria dos 
votantes for favorável, um documento revisado chamado DIS (Draft International Standard) é 
produzido e divulgado. 
 
Um novo período de 6 meses é definido para análise e votação. Se o documento for aprovado 
ele se torna finalmente um IS (International Standard)