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Fundamentos de Redes de Computadores Sidney Nicolau Venturi Filho Aula 1 Histórico das Redes de Computadores Redes de Teleprocessamento Modelo OSI e TCP/IP Prof Venturi Histórico das Redes de Computadores Redes de Teleprocessamento Modelo OSI e TCP/IP Prof Venturi Histórico das Redes de Computadores Redes de Computadores Modelo OSI e TCP/IP Prof Venturi Redes de Computadores Redes de Computadores - conjunto de módulos processadores interligados por um sistema de comunicação, capazes de trocar informações e compartilhar recursos. Trocar informações através de correio eletrônico, transferência de arquivos e sistemas de informação, aplicações na Internet, etc. Compartilhar recursos como: impressoras, espaço em disco, etc. Modelo OSI e TCP/IP Prof Venturi Elementos comuns de rede Clientes Servidor Dados Impressora (Periféricos compartilhados) Modelo OSI e TCP/IP Prof Venturi Elementos Compartilhados em Rede Dados Mensagens Gráficos Impressoras Aparelhos de FAX Modems Outros Recursos Modelo OSI e TCP/IP Prof Venturi Sistema de Comunicação é constituído de arranjo topológico interligando vários módulos processadores através de: Enlaces físicos - meios de transmissão Protocolos - conjunto de regras com a finalidade de organizar a comunicação Elementos chaves: Sintaxe, Semântica e Sincronização Os processadores podem estar ligados por distâncias variadas, de poucos metros a milhares de Km. Classificação de Redes Modelo OSI e TCP/IP Prof Venturi Classificação de Redes Assim uma rede pode ser classificada de acordo com a distância entre os seus nós processadores: Redes Locais ( Local Area Networks - LANs ) Redes Metropolitanas (Metropolitan Area Network – MANs) Redes Geograficamente Distribuídas ( Wide Area Networks - WANs ) Modelo OSI e TCP/IP Prof Venturi LAN Rede Local, limita-se a uma pequena região física. Normalmente utilizadas em escritórios e empresas pequenas ou localizadas perto uma das outras Modelo OSI e TCP/IP Prof Venturi MAN Uma área maior que a LAN, que pode contemplar uma cidade ou um bairro Modelo OSI e TCP/IP Prof Venturi WAN Rede que integra vários equipamentos em diversas localizações geográficas, pode envolver países ou até mesmo continentes. Modelo OSI e TCP/IP Prof Venturi Esquema básico da arquitetura Camadas: Serviço, Protocolos e Interfaces Serviço: informa “o que” a camada faz, quais suas funções; Interface: “como acessar” os serviços, quais os parâmetros e quais os resultados esperados; Protocolos: “de que forma” os serviços são implementados. Estruturação em camadas (níveis) hierárquicas: camadas são processos que se comunicam com seus equivalentes em outro computador, através do protocolo da camada. a camada "N" se utiliza dos serviços da camada "N-1", através de sua interface. Modelo em camadas - analogia Modelo OSI e TCP/IP Prof Venturi Modelo OSI e TCP/IP Prof Venturi Modelo em camadas - analogia Modelo postal Escrever carta Ler carta Remetente Destinatário Envelopar Abrir envelope Endereçar Ler endereço Entregar no correio Receber do carteiro Remessa postal Recebimento postal Modelo OSI e TCP/IP Prof Venturi Modelo de Referência OSI Modelo baseado em camadas. Modelo de referência para interconexão de Sistemas Abertos e os diversos padrões a ele relacionados foi desenvolvido pela ISO com a finalidade de desenvolver uma base comum de estudos e criou o RM - OSI (Reference Model - Open Systems Interconnection). RM - OSI não define a arquitetura de uma rede, ele não especifica a exatidão de serviços e protocolos. Ele divide os processos de comunicações em camadas e determina o que cada camada deve fazer. Desta forma, dois sistemas distintos podem se comunicar desde que obedeçam aos padrões em cada uma das camadas pré determinadas O modelo OSI possui 7 camadas. Modelo OSI e TCP/IP Prof Venturi Camadas do Modelo OSI Aplicação Apresentação Sessão Transporte Rede Enlace Físico Camada 7 Camada 6 Camada 5 Camada 4 Camada 3 Camada 2 Camada 1 Modelo OSI e TCP/IP Prof Venturi Nível Físico Transmissão de bits através de um canal de comunicação Características do meio físico e da transmissão do sinal Características mecânicas Características elétricas Características funcionais Características procedurais Não se preocupa com erros Aplicação Apresentação Sessão Transporte Rede Enlace Físico Modelo OSI e TCP/IP Prof Venturi Nível de Enlace Detecta e opcionalmente corrige erros que ocorram no nível físico Transmissão e recepção de quadros (delimitação) Controle de fluxo Aplicação Apresentação Sessão Transporte Rede Enlace Físico Modelo OSI e TCP/IP Prof Venturi Nível de Rede Roteamento Serviços Circuito Virtual com conexão Datagrama sem conexão não garante a entrega dos pacotes Aplicação Apresentação Sessão Transporte Rede Enlace Físico Modelo OSI e TCP/IP Prof Venturi Nível de Transporte Fornece uma comunicação fim-a-fim (com confiabilidade) Controle de fluxo Detecção e recuperação de erros fim-a-fim Segmentação e remontagem de mensagens Aplicação Apresentação Sessão Transporte Rede Enlace Físico Modelo OSI e TCP/IP Prof Venturi Nível de Sessão Controle de Diálogo Pontos de sincronização Recuperação da sessão em caso de falhas Ex: transferência de arquivos Controle de Atividade Cada atividade corresponde a uma tarefa que pode ser interrompida e posteriormente retomada Ex: e-mail urgente e normal Aplicação Apresentação Sessão Transporte Rede Enlace Físico Modelo OSI e TCP/IP Prof Venturi Nível de Apresentação Realizar transformação adequadas aos dados, antes de enviar: Conversão de padrões de terminais e de arquivos Compactação de Dados Criptografia Aplicação Apresentação Sessão Transporte Rede Enlace Físico Modelo OSI e TCP/IP Prof Venturi Aplicação Apresentação Sessão Transporte Rede Enlace Físico Nível de Aplicação Aplicações Específicas Transferência de arquivos Correio eletrônico Login remoto Aplicações Multimídias Modelo OSI e TCP/IP Prof Venturi Arquitetura TCP/IP O TCP/IP é um conjunto de protocolos hierárquicos que embasa o funcionamento da Internet e, atualmente o funcionamento de praticamente todas as redes locais. A arquitetura TCP/IP, assim como OSI realiza a divisão de funções do sistema de comunicação em estruturas de camadas, porém, como foi desenvolvida antes do Modelo OSI, camadas não correspondem exatamente as do RMOSI Modelo OSI e TCP/IP Prof Venturi Embora não seja o padrão de direito, é o padrão de fato. Suas normas são gratuitas e podem ser obtidas via Internet. Dá ênfase na interligação de redes, possivelmente diferentes. Os sistemas operacionais têm incorporado o TCP/IP. Arquitetura TCP/IP Modelo OSI e TCP/IP Prof Venturi Arquitetura TCP/IP sistema final sistema que esteja conectado à inter-rede e execute aplicativos também chamado de host (hospedeiro) sistema intermediário (roteador) protocolos fim-a-fim somente necessários nos sistemas finais protocolos hop-by-hop usados tanto nos sistemas finais quanto nos sistemas intermediários Modelo OSI e TCP/IP Prof Venturi 27 Camadas TCP/IP Modelo OSI e TCP/IP Prof Venturi TCP/IP – Camada de Aplicação Camada de interação do usuário final com a rede. O TCP/IP combina todas as questões relacionadas a aplicações em uma camada e presume que esses dados estejam empacotados corretamente para a próxima camada. Exemplos de protocolos desta camada são: FTP, HTTP, Telnet, SMTP, POP3 e IMAP Modelo OSI e TCP/IP Prof Venturi TCP/IP – Camada de Transporte Camada de controle fim-a-fim. Considera apenas a origem e o destino da comunicação, sem se preocupar com os elementos intermediários. Possui dois protocolos principais: UDP (User Datagram Protocol) e TCP (Transmission Control Protocol); Modelo OSI e TCP/IP Prof Venturi TCP/IP – Camada de Rede Também chamadacamada Inter-Rede tem como finalidade enviar pacotes da origem de qualquer rede e fazê-los chegar ao destino, independente do caminho e das redes que tomem para chegar lá. O protocolo específico que governa essa camada é chamado protocolo de Internet (IP). A determinação do melhor caminho e a comutação de pacotes acontecem nessa camada Modelo OSI e TCP/IP Prof Venturi TCP/IP – Camada Física É também conhecida como camada Intra-rede, host-rede ou rede de acesso. É a camada que estabelece o link físico e transfere os bits entre nós da rede. Inclui detalhes de tecnologia de LAN e WAN e todos os detalhes nas camadas física e de enlace do OSI Modelo OSI e TCP/IP Prof Venturi Camadas TCP/IP - Resumo Modelo OSI e TCP/IP Prof Venturi Interação com o usuário final Camadas TCP/IP - Resumo Modelo OSI e TCP/IP Prof Venturi Interação com o usuário final Controle das conexões fim-a-fim Camadas TCP/IP - Resumo Modelo OSI e TCP/IP Prof Venturi Interação com o usuário final Controle das conexões fim-a-fim Endereçamento de pacotes Camadas TCP/IP - Resumo Modelo OSI e TCP/IP Prof Venturi Interação com o usuário final Controle das conexões fim-a-fim Endereçamento de pacotes Transferência de bits entre nós Modelo OSI e TCP/IP Prof Venturi Comparação entre Modelos Aplicação Apresentação Sessão Transporte Rede Enlace Físico Arquitetura OSI Aplicação Transporte Intra-rede ou Acesso a Rede Arquitetura Internet Inter-rede ou Rede Modelo OSI e TCP/IP Prof Venturi Pacotes de Dados São as unidades básicas de comunicações de rede. Estrutura dos pacotes: Cabeçalho Endereço de Origem. Endereço de destino. Informações de relógio para sincronização Dados 512 bytes a 4 Kb de dados propriamente ditos. Trailer CRC. Cabeçalho Dados Trailer Modelo OSI e TCP/IP Prof Venturi Arquitetura TCP/IP - Encapsulamento Modelo OSI e TCP/IP Prof Venturi 40 Transmissão de Dados em Rede Aplicação Transporte Rede Enlace Físico Usuário Aplicação Transporte Rede Enlace Físico Usuário Dados Dados Cabeçalho Pacote (PDU – Protocol Data Unit) Modelo OSI e TCP/IP Prof Venturi Aplicação Transporte Rede Enlace Físico Usuário Aplicação Transporte Rede Enlace Físico Usuário Dados Dados Cabeçalho Pacote (PDU – Protocol Data Unit) A Transmissão de Dados em Rede Modelo OSI e TCP/IP Prof Venturi Aplicação Transporte Rede Enlace Físico Usuário Aplicação Transporte Rede Enlace Físico Usuário Dados Dados Cabeçalho Pacote (PDU – Protocol Data Unit) A T Transmissão de Dados em Rede Modelo OSI e TCP/IP Prof Venturi Aplicação Transporte Rede Enlace Físico Usuário Aplicação Transporte Rede Enlace Físico Usuário Dados Dados Cabeçalho Pacote (PDU – Protocol Data Unit) A T R Transmissão de Dados em Rede Modelo OSI e TCP/IP Prof Venturi Aplicação Transporte Rede Enlace Físico Usuário Aplicação Transporte Rede Enlace Físico Usuário Dados Dados Cabeçalho Pacote (PDU – Protocol Data Unit) A T R E E Transmissão de Dados em Rede Modelo OSI e TCP/IP Prof Venturi Aplicação Transporte Rede Enlace Físico Usuário Aplicação Transporte Rede Enlace Físico Usuário Dados Dados Cabeçalho Pacote (PDU – Protocol Data Unit) A T R E F E F Transmissão de Dados em Rede Modelo OSI e TCP/IP Prof Venturi Aplicação Transporte Rede Enlace Físico Usuário Aplicação Transporte Rede Enlace Físico Usuário Dados Dados Cabeçalho Pacote (PDU – Protocol Data Unit) A T R E F E F Transmissão de Dados em Rede Modelo OSI e TCP/IP Prof Venturi Aplicação Transporte Rede Enlace Físico Usuário Aplicação Transporte Rede Enlace Físico Usuário Dados Dados Cabeçalho Pacote (PDU – Protocol Data Unit) A T R E E Transmissão de Dados em Rede Modelo OSI e TCP/IP Prof Venturi Aplicação Transporte Rede Enlace Físico Usuário Aplicação Transporte Rede Enlace Físico Usuário Dados Dados Cabeçalho Pacote (PDU – Protocol Data Unit) A T R Transmissão de Dados em Rede Modelo OSI e TCP/IP Prof Venturi Aplicação Transporte Rede Enlace Físico Usuário Aplicação Transporte Rede Enlace Físico Usuário Dados Dados Cabeçalho Pacote (PDU – Protocol Data Unit) A T Transmissão de Dados em Rede Modelo OSI e TCP/IP Prof Venturi Aplicação Transporte Rede Enlace Físico Usuário Aplicação Transporte Rede Enlace Físico Usuário Dados Dados Cabeçalho Pacote (PDU – Protocol Data Unit) A Transmissão de Dados em Rede Modelo OSI e TCP/IP Prof Venturi Aplicação Transporte Rede Enlace Físico Usuário Aplicação Transporte Rede Enlace Físico Usuário Dados Dados Cabeçalho Pacote (PDU – Protocol Data Unit) Transmissão de Dados em Rede Modelo OSI e TCP/IP Prof Venturi Aplicação Transporte Rede Enlace Físico Usuário Aplicação Transporte Rede Enlace Físico Usuário Dados Dados Cabeçalho Pacote (PDU – Protocol Data Unit) A T R E E Protocolo da Camada Dados A T R E E Transmissão de Dados em Rede Modelo OSI e TCP/IP Prof Venturi Rede Enlace Físico Rede Enlace Físico Aplicação Apresentação Sessão Transporte Rede Enlace Físico Sistema Final B Aplicação Apresentação Sessão Transporte Rede Enlace Físico Sistema Final A comunicação fim-a-fim Sistema Intermediário Caminho percorrido pelos dados do usuário Transmissão de Dados em Rede Modelo OSI e TCP/IP Prof Venturi
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