Aula 02 Protocolos de redes

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Protocolos de Redes e de Computadores 
AULA 02 
CCT0300 – PROTOCOLOS DE REDES E DE COMPUTADORES 
Aula 02 
Protocolos de Redes e de Computadores 
AULA 02 
Objetivos 
• Conceituar e diferenciar uma arquitetura cliente servidor e uma arquitetura ponto a 
ponto; 
• Compreender os principais serviços de rede existentes na Internet; 
• Entender o conceito de multiplexação e demultiplexação de serviços em uma rede; 
• Compreender a importância das portas e endereços; 
• Descrever as principais características dos serviços de transporte TCP e UDP; 
• Compreender a relação entre as aplicações e os serviços de transporte; 
• Definir em algumas aplicações qual serviço de transporte é mais adequado; 
• Conhecer comando para descobrir portas e protocolos em utilização na estação. 
O aluno deverá ser capaz de: 
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Conteúdo 
2.1 Conceitos de arquitetura cliente-servidor e ponto a ponto (P2P); 
2.2 Conceitos gerais dos serviços de rede: Telnet, SMTP, HTTP, FTP, DNS, SMNP, SIP etc.; 
2.3 Conceitos do protocolo de transporte; 
2.4 Relação entre as camadas de transporte e de redes; 
2.5 Multiplexação e demultiplexação; 
2.6 Conceito de portas e endereços; 
2.7 Protocolo de entrega confiável e orientados a conexão (TCP); 
2.8 Protocolo de melhor esforço e não orientado a conexão (UDP); 
2.9 Princípios de controle de congestionamento. 
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Camada de Aplicação – Funcionalidades e Protocolos 
Applicação: A Interface entre as Redes 
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Camada de Aplicação- Modelos OSI e TCP/IP 
 Camada superior dos modelos OSI e TCP/IP 
 Fornece a interface entre as aplicações que utilizamos para comunicação e a rede subjacente 
pela qual nossas mensagens são transmitidas 
 Os protocolos da camada de aplicação são utilizados para troca de dados entre programas 
executados nos hosts de origem e de destino 
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• Dois importantes conceitos: 
 Camada de Aplicação: 
o O primeiro passo para transferir dados na rede 
Camada de Aplicação- Modelos OSI e TCP/IP 
• Software de Aplicação: 
o O programa usado para a comunicação através da rede 
• Por exemplo: 
Quando uma página web é exibida: 
o A camada de Aplicação usa o Potocolo HTTP 
o O Software da Aplicação é o seu browser. 
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Camada de Aplicação- Modelos OSI e TCP/IP 
 A funcionalidade dos protocolos da camada de aplicação TCP/IP se ajusta à estrutura das três 
camadas superiores do modelo OSI 
 A maioria dos protocolos da camada de Aplicação TCP/IP foi desenvolvida antes do surgimento 
de computadores pessoais, interfaces gráficas de usuário e objetos multimídia 
o Implementam muito pouco da funcionalidade especificada nas camadas de Apresentação e 
Sessão do modelo OSI 
 
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Camada de Aplicação- Modelos OSI e TCP/IP 
 Funções da camada de Apresentação 
 Codificação e conversão de dados da camada de Aplicação 
 Compressão 
 Formatos de compressão e codificação: GIF, JPG, TIF 
 Criptografia 
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Camada de Aplicação- Modelos OSI e TCP/IP 
 Funções da Camada de Sessão: 
 Criar e manter diálogos entre as aplicações de origem e destino 
 Lida com a troca de informações para iniciar diálogos, mantê-los ativos e reiniciar sessões 
interrompidas ou ociosas por um longo período de tempo 
 Incorporado pela maioria das aplicações (e.g. Web Browser) 
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Camada de Aplicação- Modelos OSI e TCP/IP 
DNS (Domain Name System): 
Resolve nomes de Internet (URLs) em endereços IP 
APLICAÇÕES 
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Camada de Aplicação- Modelos OSI e TCP/IP 
Telnet: 
Simulador de Terminal - fornece acesso remoto a servidores e dispositivos de rede 
APLICAÇÕES 
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Camada de Aplicação- Modelos OSI e TCP/IP 
SMTP (Simple Mail Transfer Protocol): Transfere mensagens de email e anexos 
APLICAÇÕES 
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Camada de Aplicação- Modelos OSI e TCP/IP 
DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol): Atribui endereços IP e outros parâmetros 
aos hosts 
APLICAÇÕES 
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Camada de Aplicação- Modelos OSI e TCP/IP 
HTTP (Hypertext Transfer Protocol): Transfere arquivos que são construídos pelas páginas web 
APLICAÇÕES 
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Camada de Aplicação- Modelos OSI e TCP/IP 
FTP (File Transfer Protocol): Transfere arquivos entre sistemas 
APLICAÇÕES 
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Camada de Aplicação- Modelos OSI e TCP/IP 
Normalmente, um único servidor funcionará como um servidor para multiplos 
protocolos da Aplicação 
APLICAÇÕES 
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Software da Camada de Aplicação 
 Dentro da camada de 
Aplicação, há duas formas de 
programa de software ou 
processo que fornecem 
acesso à rede: 
 Aplicações 
 Serviços 
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Software da Camada de Aplicação 
 Aplicações que detectam redes: 
• Programas de software usados por pessoas para se comunicarem pela rede 
• Implementam os protocolos da camada de Aplicação e conseguem se comunicar 
diretamente com as camadas inferiores da pilha de protocolos 
 Exemplos 
• Email Clients 
• Web Browsers 
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Software da Camada de Aplicação 
 Serviços da Camada de Aplicação: 
• Alguns programas podem precisar da assistência dos serviços da camada de 
Aplicação para utilizar recursos de rede, por exemplo 
• Transferência de arquivos 
• Spooling de impressão em rede 
 
• Esses serviços são os programas que fazem interface com a rede e preparam os 
dados para transferência 
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Software da Camada de Aplicação 
 A Camada de Aplicação utiliza protocolos implementados dentro de aplicações e serviços 
o Aplicações oferecem uma maneira de criar mensagens 
o Serviços da camada de aplicação estabelecem uma interface com a rede 
o Protocolos fornecem as regras e formatos que regem como os dados são tratados. 
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Software da Camada de Aplicação 
 Os protocolos da camada de Aplicação são utilizados pelos dispositivos de origem e destino 
durante uma sessão de comunicação 
 Os protocolos da camada de aplicação implementados nos hosts de origem e destino devem 
corresponder 
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Software da Camada de Aplicação 
 Estabelecem regras coerentes para troca de dados entre aplicações e serviços carregados nos 
dispositivos participantes 
 Especificam como os dados dentro das mensagens são estruturados e os tipos de mensagens 
enviados entre origem e destino 
 Definem diálogos de mensagem, garantindo que uma mensagem enviada seja conhecida pela 
resposta esperada 
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Funcionalidade e Protocolos da 
Camada de Aplicação 
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Introdução 
 Ao acessar informações em dispositivos conectados a uma rede, os dados 
podem não estar fisicamente armazenados neles 
 Se este for o caso, uma solicitação para acessar tais informações deve ser feita ao dispositivo 
onde os dados estão 
 Há três métodos: 
 Modelo Cliente/Servidor 
 Aplicações de Rede Peer-to-Peer (P2P) 
 HibridoProtocolos de Redes e de Computadores 
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Modelo Cliente/Servidor 
Recursos são armazenados 
no servidor 
Arquivos são 
carregados para 
o cliente 
Arquivos são 
carregados para o 
servidor 
Clientes – combinação de 
hardware/software que os 
usuários usam diretamente 
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Modelo Cliente/Servidor 
O servidor responde com um ou 
mais streams de dados 
Pode exigir informações de 
controle, como autenticação de 
usuário e identificação de um 
arquivo de dados a ser transferido. 
O cliente inicia a troca solicitando 
dados do servidor 
Clientes – combinação de 
hardware/software que os 
usuários usam diretamente 
Recursos são armazenados 
no servidor 
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Modelo Cliente/Servidor 
A maior vantagem do modelo cliente/servidor é a centralização dos recursos 
User Names and Senhas, Arquivos, Banco de dados 
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Servidores 
o Web Server 
o FTP Server 
o Database Server 
 Servidores são repositórios de 
informações 
 Processos no servidor controlam a 
entrega da informação ao cliente 
 A informação é normalmente 
compartilhada com múltiplos 
clientes 
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Servidores 
 Alguns servidores podem exigir a 
autenticação dos usuários para 
acessar os dados ou a rede 
 Servidor FTP: 
Pode requerer uma conta e senha 
antes de permitir uma transferência 
 Servidor de Dominio: Exigirá um 
usuário e senha para acesso a rede 
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Servidores 
 O servidor executa um serviço, ou processo, às vezes chamado de daemon de servidor 
 Daemons (como outros serviços): 
 Executados em segundo plano 
 Não estão sob o controle direto de um usuário final 
 São descritos como "ouvintes" de uma solicitação de um cliente 
 programados para responder sempre que o servidor recebe uma solicitação para o serviço 
fornecido pelo daemon 
 Quando um daemon "ouve" uma solicitação de um cliente: 
 Troca as mensagens correspondentes com o cliente 
 Envia os dados solicitados ao cliente no formato adequado 
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Protocolos e Serviços da camada de Aplicação 
 Servidores normalmente têm 
diversos clientes solicitando 
informações ao mesmo tempo 
 Exemplo: servidor Telnet 
 O daemon Telnet ouve as requisições 
que são recebidas na porta 23 
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Redes Peer-to-Peer (P2P) 
 Dois ou mais computadores são conectados via rede e podem compartilhar recursos (como 
impressoras e arquivos) sem ter um servidor dedicado 
 Cada dispositivo final conectado (conhecido como par (peer)) pode funcionar como cliente ou 
servidor 
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Redes Peer-to-Peer (P2P) 
 Desvantagem 
o Recursos da rede descentralizados 
o Segurança - as contas de usuário e direitos de acesso devem ser definidos individualmente em 
cada dispositivo. 
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Redes Peer-to-Peer (P2P) 
 Permite que um dispositivo atue como cliente e servidor na mesma comunicação 
 Ambos podem iniciar uma comunicação e são considerados iguais no processo de comunicação 
 cada cliente é um servidor e cada servidor é um cliente 
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Exemplos de Serviços e Protocolos 
da Camada de Aplicação 
 
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Introdução 
 Protocolos específicos usados comumente: 
IP 
Header 
TCP 
Header 
HTTP 
Header 
Data 
o A camada de transporte utiliza um esquema de endereçamento chamado número de 
porta. 
o Os números de porta identificam aplicações e serviços da camada de Aplicação que são 
a origem e o destino dos dados 
o Programas de servidor geralmente utilizam números de porta pré-definidos 
comumente conhecidos por clientes 
o À medida que examinarmos os diferentes protocolos e serviços da camada de 
Aplicação TCP/IP, falaremos dos números de porta TCP e UDP normalmente associados 
a tais serviços 
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Introdução 
IP 
Header 
TCP 
Header 
HTTP 
Header 
Data 
Application / Service Acronym Port 
Domain Name System DNS 53 
Hypertext Transfer Protocol HTTP 80 
Simple Mail Transfer Protocol SMTP 25 
Post Office Protocol POP3 110 
Telnet Telnet 23 
Dynamic Host Configuration Protocol DHCP 67 
File Transfer Protocol FTP 20, 21 
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Serviços e Protocolos da Camada de Aplicação 
Domain Name System DNS 
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Resolução de Endereços (DNS) 
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Resolução de Endereços (DNS) 
 O protocolo DNS define um serviço automatizado que alia os nomes de recursos com o endereço 
de rede numérico necessário 
 DNS é um serviço cliente/servidor. Entretanto, ao inves dos outros serviços que utilizam um 
cliente que é uma aplicação (navegador Web, cliente de e-mail), o cliente DNS é executado como 
um serviço 
 O cliente DNS (resolvedor DNS) suporta a resolução de nome para outras aplicações de rede e 
outros serviços que precisam dele 
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Resolução de Endereços (DNS) 
 Ao configurar um dispositivo de rede, geralmente fornecemos um ou mais endereços de Servidor 
DNS que o cliente DNS pode utilizar para resolução de nome. 
IP Address 192.168.25.25 
Subnet Mask 255.255.255.0 
Default Gateway 192.168.25.1 
DNS Server 208.67.222.222 
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Resolução de Endereços (DNS) 
 DNS e o Browser: 
1. Primeiro, um nome ou URL é dado como entrada no campo de endereço do browser. 
 O browser passa o nome para o resolvedor DNS 
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Resolução de Endereços (DNS) 
 DNS e o Browser: 
2. O resolvedor de DNS envia uma requisição de DNS para o servidor de DNS 
3. O servidor então procura em seus registros e resolve o nome com o endereço IP 
correspondente 
 
2 - www.estacio.br 
3 - www.estacio.br = 200.16.152.71 
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Resolução de Endereços (DNS) 
 DNS e o Browser: 
4. O servidor DNS então envia o endereço IP de volta ao cliente que fez a requisição. O 
endereço IP será usado no processo de encapsulamento, como o endereço de destino 
para o pacote enviado para novaoi.oi.com.br 
2 - www.estacio.br 
3 - www.estacio.br = 200.16.152.71 4 - 200.16.152.71 
1 
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Resolução de Endereços (DNS) 
 Utilitário - nslookup: 
o Sistema Operacional Windows fornece o utilitário nslookup 
o Permite que o usuário consulte manualmente os servidores de nome para decidir um 
nome de host 
o Usado para corrigir problemas de resolução de nome e verificar o status atual dos 
servidores de nome 
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Resolução de Endereços (DNS) 
 Sistema hierárquico para criar um banco de dados de nomes para fornecer resolução do nome 
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Resolução de Endereços (DNS) 
 Os servidores raiz mantêm registros sobre como chegar aos servidores de domínio de nível 
superior 
 Os servidores de nível superior têm registros que levam aos servidores de domínio de nível 
secundário, e assim por diante ... 
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Resolução de Endereços (DNS) 
 Os servidores DNS armazenam diferentes tipos de registro de recursoutilizados para definir nomes 
 Esses registros contêm o nome, endereço e tipo de registro. 
 A - endereço do dispositivo final 
 NS - servidor de nome confiável 
 CNAME - nome canônico (ou Nome de Domínio Completo) para um codinome; utilizado quando 
vários serviços têm um único endereço de rede, mas cada serviço tem sua própria entrada no DNS 
 MX - registro de troca de correspondência; mapeia um nome de domínio para uma lista de 
servidores de troca de e-mail para tal domínio 
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Resolução de Endereços (DNS) 
? www.site.com 
? www.site.com 
www.site.com = 202.2.2.2 
Armazena em cache, Envia ao 
cliente 
www.site.com = 202.2.2.2 
….Armazena em cache 
 Um servidor DNS fornece a resolução de nome utilizando o daemon do nome, chamado de named 
(name dee). 
www.site.com = 
202.2.2.2 
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Resolução de Endereços (DNS) 
Utilitário: 
 ipconfig /flushdns 
 Limpa o conteúdo da cache do PC 
 ipconfig /displaydns 
 Mostra o conteúdo da cache do PC 
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Serviço WWW e 
Hypertext Transfer Protocol 
HTTP 
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Serviço WWW e HTTP 
 Os navegadores Web são as aplicações cliente que nossos computadores utilizam para se conectar à 
World Wide Web e acessar recursos armazenados em um servidor Web 
Protocolo 
Navegador 
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Serviço WWW e HTTP 
 HTTP é utilizado na World Wide Web para transferência de dados 
 HTTP especifica um protocolo de solicitação/resposta 
 Quando um cliente solicita uma página web, o protocolo HTTP define o tipo de mensagem que será 
trocada, por exemplo: 
o GET - Solicitação de cliente para dados 
o PUT e POST - são utilizados para enviar mensagens que fazem upload de dados ao 
servidor Web 
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Serviço WWW e HTTP 
 O servidor responde ou com: 
o O objeto solicitado 
o Uma mensagem de erro, se for o caso 
o Ou outra mensagem de status 
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Códigos de status das respostas 
200 OK 
 Requisição bem-sucedida, informação é entregue c/ resposta 
301 Moved Permanently 
 objeto requisitado foi removido permanentemente; nova localização é especificada no cabeçalho 
Location:. O cliente recupera automaticamente a nova URL 
400 Bad Request 
 mensagem de requisição não foi entendida pelo servidor 
404 Not Found 
 o documento requisitado não existe no servidor 
505 HTTP Version Not Supported 
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Códigos de status das respostas 
 Para comunicação segura pela Internet, o protocolo HTTP Seguro (HTTPS) é utilizado: 
 Permite que servidores e clientes troquem informações com segurança pela Internet 
 Pode utilizar autenticação e criptografia para proteger os dados 
 Especifica regras adicionais para a passagem de dados entre a camada de Aplicação e a de 
Transporte. 
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Serviços de E-Mail e Protocolos SMTP/POP 
 Revolucionou a forma como as pessoas se comunicam 
 Aplicações e Serviços 
o Simple Mail Transfer Protocol (SMTP) 
o Post Office Protocol (POP and POP3) 
o Internet Message Access Protocol (IMAP) 
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Serviços de E-Mail e Protocolos SMTP/POP 
 Mail User Agent (MUA) é usado para compor mensagens 
o Também conhecida como cliente de e-mail 
o MUA permite que mensagens sejam enviadas e recebidas 
o Mensagens são colocadas na caixa de correio do cliente 
Recebidas usando 
POP3 or IMAP 
Enviadas usando 
SMTP 
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Protocolos de Acesso ao Correio 
agente 
usuário 
servidor de 
 correio da origem 
agente 
usuário 
SMTP SMTP POP3, IMAP,HTTP 
servidor de 
correio do destino 
• SMTP: entrega e armazenamento no servidor do destino 
• Protocolos de acesso: recuperação de mensagens do servidor 
o POP: Post Office Protocol [RFC 1939] 
 autorização (agente <-->servidor) e descarga (download) 
o IMAP: Internet Mail Access Protocol [RFC 1730] 
 mais recursos (mais complexo) 
 manipulação de mensagens armazenadas no servidor 
o HTTP: Hotmail , Yahoo! Mail, Gmail, etc. 
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Processos de Servidor de e-mail: MTA and MDA 
Servidor de e-mail opera dois processos separados: 
 
 Mail Transfer Agent (MTA): 
o utilizado para encaminhar e-mail. 
o recebe mensagens do MUA ou de outro MTA 
o Com base no cabeçalho da mensagem, ele determina como uma mensagem tem de ser 
encaminhada para chegar a seu destino 
 Mail Transfer Agent (MTA): 
o Recebe as correspondências do MTA e as coloca nas caixas de correio dos usuários adequados 
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Processos de Servidor de e-mail: MTA and MDA 
Cliente envia uma 
mensagem para o 
MTA usando SMTP 
O destinatário está 
na minha lista? 
Não……Encaminhe para 
outro servidor 
O destinatário está na 
minha lista? 
Sim……Coloque o e-mail 
na caixa de correio do 
destinatário 
Cliente recebe mensagens 
usando POP3 ou IMAP 
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File Transfer Protocol 
FTP 
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File Transfer Protocol (FTP) 
 FTP foi desenvolvido para possibilitar transferências de arquivos entre um cliente e um servidor 
 Utilizado para carregar e baixar arquivos de um servidor que executa o daemon FTP (FTPd) 
Protocolos de Redes e de Computadores 
AULA 02 
File Transfer Protocol (FTP) 
Conexão de controle 
Username and password… 
Para cada arquivo transferido, o TCP abre e fecha a conexão de dados na Porta 20 
21 
21 
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Serviços e Protocolos da Camada de Aplicação 
Dynamic Host Configuration 
Protocol 
DHCP 
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Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP) 
 Endereço IP e outras configurações podem ser obtidas dinamicamente 
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Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP) 
 Endereço IP 
 Mascara de sub-rede 
 Default Gateway 
 Nome de Dominio 
 Servidor DNS 
 Outros …. 
 Servidores DHCP podem estar em uma LAN, em um roteador ou um ISP 
Protocolos de Redes e de Computadores 
AULA 02 
Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP) 
 DHCP é um processo de quatro passos 
1. Cliente transmite um pacote DHCP DISCOVER para identificar qualquer servidor DHCP disponível na 
rede. Pode ter mais que um disponível 
Protocolos de Redes e de Computadores 
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Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP) 
 DHCP é um processo de quatro passos 
2. Um servidor DHCP responde com um DHCP OFFER (mensagem de oferta de aluguel) com 
informações de endereço IP atribuído, máscara de sub-rede, servidor DNS e gateway padrão, além 
da duração do aluguel 
Protocolos de Redes e de Computadores 
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Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP) 
 DHCP é um processo de quatro passos 
3. Responde com um DHCP REQUEST que identifique o servidor explícito e a oferta de aluguel que o 
cliente está aceitando 
Protocolos de Redes e de Computadores 
AULA 02 
Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP) 
 DHCP é um processo de quatro passos 
4. Se a oferta estiver válida, o servidor retornará uma mensagem DHCP ACK que confirma ao cliente 
que o aluguel foi finalizado. Se a oferta não for mais válida o servidor selecionado responderá com 
uma mensagem DHCP NAK 
Protocolos de Redese de Computadores 
AULA 02 
Compartilhamento de 
arquivos P2P 
Protocolos de Redes e de Computadores 
AULA 02 
Protocolo Gnutella e Serviços P2P 
 Aplicações Peer-to-peer são responsáveis pela maior parte do tráfego total (50 a 90%) da Internet 
Protocolos de Redes e de Computadores 
AULA 02 
Protocolo Gnutella e Serviços P2P 
 Aplicações Peer-to-peer são responsáveis pela maior parte do tráfego total (50 a 90%) da Internet 
Protocolos de Redes e de Computadores 
AULA 02 
Protocolo Gnutella e Serviços P2P 
 Aplicações Peer-to-peer são responsáveis pela maior parte do tráfego total (50 a 90%) da Internet 
Protocolos de Redes e de Computadores 
AULA 02 
Compartilhamento de arquivos P2P: diretório centralizado 
 Projeto original do Napster 
• 1) quando um par se conecta, ele 
informa ao servidor central: 
• IP 
• Conteúdo 
• 2) Alice consulta por “Hey Jude” 
• 3) Alice requisita o arquivo de Bob 
centralized 
directory server 
peers 
Alice 
Bob 
1 
1 
1 
1 2 
3 
Protocolos de Redes e de Computadores 
AULA 02 
P2P: problemas com diretórios centralizados 
 Ponto único de falha 
 Gargalo de desempenho 
 Violação dos direitos de cópia (Copyright) 
 transferência de arquivos: descentralizada 
 localização de conteúdo: centralizada 
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AULA 02 
Protocolo Gnutella e Serviços P2P 
 Pares (hosts) atuam como cliente e servidor 
 Não há um servidor centralizado 
 As transferências de arquivos reais geralmente usam serviços HTTP 
Protocolos de Redes e de Computadores 
AULA 02 
Telnet 
Serviços e Protocolos da Camada de Aplicação 
Protocolos de Redes e de Computadores 
AULA 02 
Protocolos e Serviços Telnet 
Telnet 
 Desenvolvido para atender pessoas que precisavam de uma maneira de acessar remotamente os 
sistemas de computação da mesma forma que faziam com os terminais diretamente acoplados 
Protocolos de Redes e de Computadores 
AULA 02 
Protocolos e Serviços Telnet 
 Fornece um método padrão de simulação de dispositivos de terminal com base em texto na rede 
de dados 
 Permite ao usuário acessar remotamente outro dispositivo (host, router, switch) 
 Uma conexão que utiliza Telnet é chamada de sessão de Terminal Virtual (VTY) 
Protocolos de Redes e de Computadores 
AULA 02 
Protocolos e Serviços Telnet 
 Telnet utiliza software para criar um dispositivo virtual que forneça os mesmos recursos de uma 
sessão de terminal com acesso à interface de linha de comando (CLI) do servidor 
 Clientes Telnet: Putty, Teraterm, HyperTerminal 
Protocolos de Redes e de Computadores 
AULA 02 
Protocolos e Serviços Telnet 
o Autenticação forte, criptografia de dados 
 Telnet suporta autenticação do usuário , mas não dados criptografados (texto claro) 
 Secure Shell (SSH) – protocolo que oferece um método seguro para acessar servidores 
Protocolos de Redes e de Computadores 
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Serviços e Protocolos de Transporte 
aplicação 
transporte 
rede 
enlace 
física 
rede 
enlace 
física 
rede 
enlace 
física 
rede 
enlace 
física 
rede 
enlace 
física 
rede 
enlace 
física 
aplicação 
transporte 
rede 
enlace 
física 
Protocolos de Redes e de Computadores 
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Serviço de Transporte vs Rede 
 Camada de rede: 
o Comunicação lógica entre hospedeiros 
 Camada de transporte: 
o comunicação lógica entre processos 
o utiliza e aprimora os serviços oferecidos pela camada de rede 
Protocolos de Redes e de Computadores 
AULA 02 
Serviços de Transporte da Internet 
 TCP: Entrega unicast, sequencial e confiável 
 - Estabelecimento de conexão 
 - Controle de fluxo 
 - Controle de congestionamento 
 UDP: Entrega unicast ou multicast, não confiável (best-effort) e não seqüencial 
 Não disponíveis: 
 - Garantia de retardo 
 - Garantia de banda 
 - Multicast confiável 
Protocolos de Redes e de Computadores 
AULA 02 
Papel da Camada de Transporte 
 Responsável pela transferência fim-a-fim geral de dados de aplicação 
 Encapsulamento de dados de aplicação para uso pela camada de Rede 
 Habilita a comunicação de múltiplas aplicações na rede ao mesmo tempo em um único dispositivo 
 Assegura que, se necessário, todos os dados sejam recebidos confiavelmente e em ordem pela 
aplicação correta. 
 Emprega mecanismos de tratamento de erros 
Protocolos de Redes e de Computadores 
AULA 02 
Separação de Múltiplas Comunicações 
 Qualquer host pode ter múltiplas aplicações que se comunicam através da rede 
 A camada de Transporte mantem esses fluxos separados 
o Por exemplo, o texto de uma mensagem instantânea não aparece em um e-mail 
Protocolos de Redes e de Computadores 
AULA 02 
Segmentação dos Dados 
A camada de transporte divide esse 
fluxo em partes menores, chamados 
segmentos. 
A camada de aplicação envia um fluxo 
completo (tamanho grande) 
Protocolos de Redes e de Computadores 
AULA 02 
Segmentação dos Dados 
Segmentação permite a multiplexação 
dos dados de todas as sessões 
Multiplexação permite aplicações 
multiplas e concorrentes 
Protocolos de Redes e de Computadores 
AULA 02 
Reagrupamento dos Segmentos 
Numeração dos segmentos permite 
o reagrupamento dos dados na 
ordem apropriada 
Protocolos de Redes e de Computadores 
AULA 02 
Reagrupamento dos Segmentos 
Quando criado, cada segmento é atribuido a um 
único identificador da aplicação (número de porta) 
Após o reagrupamento, o número de porta é 
usado para passar o dado à aplicação correta 
25 
25 
80 
Protocolos de Redes e de Computadores 
AULA 02 
Controle de Fluxo 
Hosts de Rede tem recursos limitados 
(Memória, Largura de Banda) 
Controle de Fluxo – Regula a 
quantidade de dados que pode ser 
transmitida ou recebida 
Protocolos de Redes e de Computadores 
AULA 02 
Entrega Confiável 
É possível que parte dos dados 
sejam corrompidos ou perdidos 
Protocolos da camada de 
transporte podem solicitar 
retransmissão 
Protocolos de Redes e de Computadores 
AULA 02 
Orientado a conexão 
A camada de transporte fornece 
serviço orientado a conexão 
Permite aos dados serem 
gerenciados de perto 
Protocolos de Redes e de Computadores 
AULA 02 
Suporte à Comunicação Confiável 
UDP TCP 
 Relembre – Principal função da camada de Transporte é gerenciar os dados da aplicação para as 
conversações entre os hosts 
 Diferentes aplicações têm diferentes necessidades para seus dados 
 Diferentes protocolos de Transporte têm sido desenvolvidos para satisfazer estas necessidades 
Protocolos de Redes e de Computadores 
AULA 02 
Camada de Transporte 
TCP e UDP 
Protocolos de Redes e de Computadores 
AULA 02 
TCP e UDP 
 Protocolos da camada de transporte mais comuns 
Protocolos de Redes e de Computadores 
AULA 02 
User Datagram Protocol (UDP) 
 Sem-conexão 
 Entrega de melhor esforço (Best Effort) 
 Baixo overhead 
Exemplos de Aplicação 
 Domain Name System (DNS) 
 Jogos online 
 Voice over IP (VoIP) 
 Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP) 
 Trivial File Transfer Protocol (TFTP) 
Protocolos de Redes e de Computadores 
AULA 02 
Transmission Control Protocol (TCP) 
 Orientado a conexão 
 Entrega confiável 
 Checagem de erro 
 Controle de Erro 
Exemplos de Aplicações 
 Hypertext Transfer Protocol (HTTP) 
 File Transfer Protocol (FTP) 
 Telnet 
 Simple Message Transfer Protocol (SMTP) 
Protocolos de Redes e de Computadores 
AULA 02 
Camada de Transporte 
Endereçamento de Porta 
Protocolos de Redes ede Computadores 
AULA 02 
Identificação das Conversações 
 TCP e UDP usam números de porta para passar a informação as camadas superiores 
 Socket - combinação do número de porta e do endereço IP 
 Identifica exclusivamente um processo particular sendo executado em um dispositivo de host 
específico 
 e.g. 207.134.65.2:80 referencia um socket HTTP 
Protocolos de Redes e de Computadores 
AULA 02 
Identificação de Conversações 
Protocolos de Redes e de Computadores 
AULA 02 
Tipos de Endereço de Porta 
 IANA - órgão de padrões responsável pela designação de vários padrões de endereçamento 
o Designa números de porta 
Protocolos de Redes e de Computadores 
AULA 02 
Tipos de Endereço de Porta 
 Portas Conhecidas: 
o Reservados para serviços e aplicações comuns 
21 – FTP Control 
23 – Telnet 
20 – FTP Data 25 – SMTP 
194 – IRC 
110 – POP3 
443 – HTTPS 
520 – RIP 
69 – TFTP 
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AULA 02 
Tipos de Endereço de Porta 
 Portas Registradas: 
o Aplicações e processos do usuário (opcional) 
1863 – MSN Messenger 
8008 – Alternate HTTP 
8080 – Alternate HTTP 
2000 – Cisco VoIP 
1812 – RADIUS 
5004 – RTP 
5060 – SIP (VoIP) 
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AULA 02 
Tipos de Endereço de Porta 
 Portas Dinamicas: 
o Atribuida dinamicamente a aplicações de cliente quando se inicia uma conexão 
Protocolos de Redes e de Computadores 
AULA 02 
Tipos de Endereço de Porta 
 Utilização do TCP e do UDP : 
o Algumas aplicações podem usar tanto TCP como UDP 
o Por exemplo, o baixo overhead (sobrecarga) do UDP habilita ao DNS servir a muitas solicitações 
de clientes muito rapidamente 
 As vezes, no entanto, o envio da informação solicitada pode exigir a confiabilidade do TCP. 
Neste caso, o número 53 de porta conhecida é usado por ambos os protocolos com este 
serviço 
 
Protocolos de Redes e de Computadores 
AULA 02 
 As vezes é necessário conhecer quais conexões TCP ativas estão abertas e sendo executadas em um 
host de rede 
 
Ferramentas 
Connection State 
netstat –a –n command 
TCP/UDP 
Source IP Source Port 
Destination IP 
Destination Port 
Source Socket 
Destination Socket 
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AULA 02 
Camada de Transporte 
Comunicação TCP confiável 
Protocolos de Redes e de Computadores 
AULA 02 
Transmission Control Protocol (TCP) 
 Orientado a conexão 
 Entrega confiável 
 Checagem de erro 
 Controle de Erro 
Exemplos de Aplicações 
 Hypertext Transfer Protocol (HTTP) 
 File Transfer Protocol (FTP) 
 Telnet 
 Simple Message Transfer Protocol (SMTP) 
Protocolos de Redes e de Computadores 
AULA 02 
Tipos de Endereço de Porta 
 A distinção principal entre o TCP e o UDP está na confiabilidade. 
 TCP usa sessões orientadas à conexão 
o Antes de algum dado ser trocado, a camada de Transporte inicia um processo para criar uma 
conexão com o destino 
o Esta conexão habilita o rastreamento de uma sessão 
Números de sequência 
Reconhecimento 
o Overhead do TCP - Tráfego de rede gerado por confirmações e retransmissões 
 
o Confiabilidade é alcançada através de campos com funções específicas no segmento TCP 
 
Protocolos de Redes e de Computadores 
AULA 02 
Tornando as Conversações Confiáveis 
Sessão TCP que abriu uma conexão. 
Normalmente um valor aleatório até 1023 
Aplicação da camada 
superior no destino remoto 
Número do último octeto 
(byte) no segmento 
Número do próximo octeto 
(byte) esperado pelo receptor 
Protocolos de Redes e de Computadores 
AULA 02 
Tornando as Conversações Confiáveis 
Tamanho do cabeçalho do 
segmento em bytes 
Campo de 1 bit, usado na 
sessão de gerenciamento 
Controle de fluxo 
Se o Flag urgente é setado, o 
dado é alocado como urgente 
Checagem de erro no 
cabeçalho 
Protocolos de Redes e de Computadores 
AULA 02 
Processo TCP em Servidores 
 Servidor responde com a página web 
o Configura a porta fonte para 80 e usa a porta de origem do cliente como a porta de destino 
Source = 80 
Destination = 49650 
Protocolos de Redes e de Computadores 
AULA 02 
Processo TCP em Servidores 
 Note como as portas de origem e destino são usadas 
Source = 80 
Destination = 49650 
Source = 80 
Destination = 49650 
Source = 49650 
Destination = 80 
Protocolos de Redes e de Computadores 
AULA 02 
Processo TCP em Servidores 
 Como a camada de transporte separa os fluxos? 
o Socket (IP Address:Port) 
172.16.230.5 207.22.146.33 
172.16.230.5:49650 
172.16.230.5:49655 
207.22.146.33:49650 
207.22.146.33:49655 
Source = 49650 
Destination = 80 
Source = 80 
Destination = 49650 
Source = 49655 
Destination = 80 
Source = 80 
Destination = 49655 
Protocolos de Redes e de Computadores 
AULA 02 
Camada de Transporte 
Estabelecimento e Encerramento de ConexãoTCP 
Protocolos de Redes e de Computadores 
AULA 02 
 Para uma conexão ser estabelecida, as duas estações finais devem sincronizar os numeros de 
sequencias iniciais (ISNs) 
 O ISN é um valor sequencial inicial usado quando uma conexão TCP é estabelecida 
Handshake Triplo do TCP 
Protocolos de Redes e de Computadores 
AULA 02 
 Números de sequencia são usados para rastrear a ordem dos segmentos e assegurar que não houve 
perda de segmentos na transmissão 
 Os campos Flag são usados para identificar o tipo e segmento 
Handshake Triplo do TCP 
Protocolos de Redes e de Computadores 
AULA 02 
Handshake Triplo do TCP 
1 
Eu quero me conectar e aqui está 
o primeiro número de sequência 
Protocolos de Redes e de Computadores 
AULA 02 
Handshake Triplo do TCP 
1 
2 
OK….Aqui está meu primeiro número de 
sequência; 
Adicionei 1 ao seu ISN como um 
reconhecimento. Espararei que esse seja 
seu próximo número de sequência 
Protocolos de Redes e de Computadores 
AULA 02 
Handshake Triplo do TCP 
3 
OK….Aqui está o próximo segmento com o 
número de sequência esperado. 
 Adicionei 1 ao seu ISN como um 
reconhecimento. Esperarei que esse seja 
seu próximo númeor de sequência 
Protocolos de Redes e de Computadores 
AULA 02 
1 
2 
3 
 Apenas parte dos 
cabeçalhos são 
mostrados … 
Handshake Triplo do TCP 
Protocolos de Redes e de Computadores 
AULA 02 
 Processo de quatro passos usando os campos Flag e número de sequência 
Término da Sessão TCP 
Protocolos de Redes e de Computadores 
AULA 02 
Camada de Transporte 
Reconhecimento e Janelamento TCP 
Protocolos de Redes e de Computadores 
AULA 02 
Reagrupamento de Segmentos TCP 
 Lembre-se que a camada de transporte deve reagrupar os segmentos na ordem correta 
Protocolos de Redes e de Computadores 
AULA 02 
Confirmação TCP com Janelamento 
Usados juntos para confirmar o 
recebimento da mensagem 
Protocolos de Redes e de Computadores 
AULA 02 
Confirmação TCP com Janelamento 
ACK = ISN + 1 
Confirmação Esperada 
Protocolos de Redes e de Computadores 
AULA 02 
 Com uma janela de tamanho 10, cada segmento carrega apenas 10 bytes de dados e deve aguardar 
pela confirmação de recebimento antes de outro segmento ser transmitido 
Confirmação TCP com Janelamento 
 Tamanho da Janela: 
o Quantidade de dados que pode ser enviado antes que uma confirmação seja recebida 
o Determinado pelo campo no cabeçalho TCP 
Protocolos de Redes e de Computadores 
AULA 02 
 Um serviço de host de destino usando TCP geralmente reconhece os dados apenas para bytes 
sequênciais contíguos 
 Se estiver faltando um ou mais segmentos,apenas os dados nos segmentos que completam o fluxo 
serão confirmados 
Retransmissão TCP 
Protocolos de Redes e de Computadores 
AULA 02 
Controle de Fluxo TCP 
Protocolos de Redes e de Computadores 
AULA 02 
Controle de Fluxo TCP 
O tamanho da janela inicial 
é determinado durante o 
handshake triplo 
Quantidade de dados que 
pode ser enviado antes de 
um reconhecimento 
Protocolos de Redes e de Computadores 
AULA 02 
Tamanho Dinamico da Janela TCP 
 Serviço TCP é Full-duplex: 
o Significa que dados podem trafegar em cada 
direção, simultaneamente 
o Tamanhos de janela, número de sequência e 
número de reconhecimento são independentes de 
cada fluxo de dados 
 O host de recebimento envia o valor do tamanho de janela ao 
remetente para indicar o número de bytes que ele está preparado 
para receber como parte desta sessão 
o Se o destino precisar diminuir a velocidade da taxa de 
comunicação, ele pode enviar um valor de tamanho de janela 
pequeno para a origem como parte de uma confirmação 
o Se não há restrição (nem perda), o tamanho de janela 
continuará a aumentar 
Protocolos de Redes e de Computadores 
AULA 02 
Tamanho da Janela Dinâmica 
Tamanho de janela Inicial 
Protocolos de Redes e de Computadores 
AULA 02 
Tamanho da Janela Dinâmica 
Tamanho de janela Inicial 
Protocolos de Redes e de Computadores 
AULA 02 
Camada de Transporte 
UDP - Comunicação com Baixo Overhead 
Protocolos de Redes e de Computadores 
AULA 02 
User Datagram Protocol (UDP) 
 Sem-conexão 
 Entrega de melhor esforço (Best Effort) 
 Baixo overhead 
Exemplos de Aplicações 
 Domain Name System (DNS) 
 Jogos online 
 Voice over IP (VoIP) 
 Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP) 
 Trivial File Transfer Protocol (TFTP) 
Sem Handshake triplo 
Protocolos de Redes e de Computadores 
AULA 02 
User Datagram Protocol (UDP) 
 Baixo Overhead: 
o Sem-Conexão: 
 Sem estabelecimento de conexão, como o TCP 
o Não confiável ou entrega de “Melhor Esforço”: 
o Sem detecção de erro 
o Sem controle de Fluxo 
o Sem controle de congestionamento 
o Sem número de sequência para entrega ordenada 
o Quando uma aplicação tem dado a enviar, ela simplesmente envia o dado 
Protocolos de Redes e de Computadores 
AULA 02 
User Datagram Protocol (UDP) 
 Quando múltiplos datagramas são enviados a um destino, eles podem tomar diferentes caminhos 
e chegar na ordem errada. 
 O UDP não rastreia os números de sequência da forma que o TCP faz. 
 O UDP não tem um modo para reordenar os datagramas na sua ordem de transmissão. 
 UDP simplesmente reagrupa os dados na ordem que eles foram recebidos e os encaminha para a 
aplicação 
Protocolos de Redes e de Computadores 
AULA 02 
Resumo: Número de Portas 
Port 
Number 
Application 
Layer 4 
Protocol 
Description 
20 FTP TCP File Transfer Protocol – Data 
21 FTP TCP File Transfer Protocol – Control Commands 
23 TELNET TCP Terminal connection 
25 SMTP TCP Simple Mail Transfer Protocol - Email 
53 DNS UDP Domain Name System 
67,68 DHCP UDP Dynamic Host Configuration Protocol 
69 TFTP UDP Trivial File Transfer Protocol 
80 HTTP TCP Hypertext Transfer Protocol