Arquitetura de Redes - Slides

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Unidade I
ARQUITETURA DE REDES
Prof. Ataide Cardoso
O modelo OSI (Open Systems Interconnection)
 História
 A importância do modelo OSI.
 O papel da ISO – International Standards Organization.
 Uma visão Top-Down.
O modelo OSI (Open Systems Interconnection)
Fonte: livro-texto
O modelo OSI (Open Systems Interconnection)
A camada aplicação
 Fornece aos usuários uma interface que permite acesso a 
diversos serviços de aplicação.
Exemplos:
 HTTP – Hipertext Transfer Protocol.
 FTP – File Transfer Protocol.
 DNS – Domain Name System.
 Telnet.
O modelo OSI (Open Systems Interconnection)
 A camada apresentação
 Analisa os dados de acordo com sua 
sintaxe = representação.
Fonte: livro-texto
O modelo OSI (Open Systems Interconnection)
 A camada sessão
 Oferece mecanismos de estrutura do circuito.
 Gerenciamento de token. 
 Controle de diálogo.
 Recebe sinalização da camada inferior – transporte.
O modelo OSI (Open Systems Interconnection)
A camada transporte
Dentro das atribuições da camada transporte, temos as 
funcionalidades:
 Serviço orientado à conexão.
 Entrega ordenada.
 Entrega confiável.
 Controle de fluxo.
 Identificar diferentes aplicações.
O modelo OSI (Open Systems Interconnection)
A camada rede
Dentro das atribuições da camada rede, temos as 
funcionalidades:
 Atribuição do endereço lógico.
 Permite a transferência de dados da origem até o destino.
 Permite que os dispositivos possam se conectar por meio de 
diversas redes interconectadas.
O modelo OSI (Open Systems Interconnection)
A camada enlace
Dentro das atribuições da camada enlace, temos as 
funcionalidades:
 Oferece o meio comum para a troca de dados entre os 
dispositivos.
 Permite que camadas superiores acessem o meio físico.
 Implementa métodos de enquadramento compatíveis com o 
meio físico.
 Detecta os erros dos quadros recebidos.
O modelo OSI (Open Systems Interconnection)
A camada física
Dentro das atribuições da camada física, temos as 
funcionalidades:
 Codificação dos dígitos binários.
 Atribui o meio físico e suas conectorizações.
 Codificação dos dados e das informações de controle.
 Estabelece os circuitos transmissor e receptor 
nos dispositivos de rede.
Interatividade
Notadamente, após a introdução do modelo OSI, a tecnologia de redes 
de computadores ganhou um novo sentido. Iniciou-se um processo de 
integração de âmbito global, passando pelo desenvolvimento dos 
meios físicos e evoluindo na construção de novos protocolos e 
conceitos tecnológicos.
Em relação ao modelo OSI (Open Systems Interconnection), definido 
pela ISO (International Standards Organization), avalie as 
seguintes afirmativas: 
I. O modelo de referência OSI é seguido por todos os protocolos de 
domínio público. Apenas protocolos proprietários não utilizam 
esse modelo.
II. Os protocolos do modelo OSI somente se aplicam a redes de 
tecnologia local, também chamadas de LANs (Local Area
Networks).
Interatividade
III. O modelo OSI propõe uma pilha de protocolos, organizados em 
camadas hierarquicamente distribuídas, e foi criado com o 
propósito de padronizar protocolos de redes de computadores.
IV. Os protocolos da internet foram originalmente concebidos de 
acordo com o modelo OSI, mas por esse ter se tornado obsoleto, 
esses protocolos passaram a seguir o modelo TCP/IP.
O modelo de referência OSI é seguido por todos os protocolos de 
domínio público. Apenas protocolos proprietários não utilizam 
esse modelo.
Assinale a alternativa correta.
a) I, II e III são verdadeiras. 
b) I e IV são verdadeiras.
c) II e IV são verdadeiras.
d) Apenas a afirmativa II é verdadeira.
e) Apenas a afirmativa III é verdadeira.
A camada 7 – aplicação 
A camada aplicação
 Fornece aos usuários uma interface que permite acesso a 
diversos serviços de aplicação.
Exemplos:
 HTTP – Hipertext Transfer Protocol.
 FTP – File Transfer Protocol.
 DNS – Domain Name System.
 Telnet.
A camada 7 – aplicação 
HTTP – Hyper Text Transfer Protocol – protocolo de 
transferência de hipertexto.
 Aplicação cliente-servidor que transfere textos da internet.
 Usando o navegador (cliente) dos dispositivos remotos.
São versões do HTTP:
 HTTP 1.0: uma conexão é estabelecida, uma solicitação é 
entregue e uma resposta é recebida. Depois disso, a 
conexão é encerrada.
 HTTP 1.1: foram adotadas conexões persistentes, nas quais é 
possível estabelecer conexões TCP que permitem o 
envio de várias solicitações e o recebimento de 
várias respostas. 
A camada 7 – aplicação 
</HEAD>
<BODY>
<BR><BR>
<CENTER><H2>Protocolo HTTP: Requisições e respostas </H2></CENTER>
<p>Esta página foi construída com o intuito de servir como demonstração de
requisições e respostas HTTP..<br><br>
<IMG SRC="../gifs/atworksignal.gif"> &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;Em
construção!!
<br><IMG SRC="../gifs/dragon0d.gif"> &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;Dragão!! 
<br><IMG SRC="../gifs/firewall.gif"> &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;Firewall!!
<br><IMG SRC="../gifs/faq.gif"> &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;Como faço!?
<br><IMG SRC="../gifs/exclamation.gif"> &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;That's
it!!
<HR>
</BODY>
</HTML>
A camada 7 – aplicação 
Fonte: livro-texto
A camada 7 – aplicação 
Os cookies
 Sabemos que os servidores HTTP são classificados como 
serviço, só que seria interessante que os sites web 
identificassem seus usuários. Para que isso aconteça, é 
necessária a utilização dos cookies, que permitem que os 
sites monitorem seus usuários.
 Grande parte dos portais (<www.google.com>; 
<www.msn.com>) e sites de comércio eletrônico 
(<www.ebay.com>) faz uso intensivo dos cookies.
A camada 7 – aplicação 
O cookie é formado pelos seguintes componentes:
 Uma linha de cabeçalho de cookie na mensagem de resposta 
HTTP.
 Uma linha de cabeçalho de cookie na mensagem de 
requisição HTTP.
 Um arquivo de cookie mantido no computador do usuário e 
gerenciado pelo browser.
 Um banco de dados de apoio no site web.
A camada 7 – aplicação 
A camada 7 – aplicação 
A camada 7 – aplicação 
Telnet
 O Telnet é comumente utilizado para estabelecer uma conexão 
on-line com uma máquina remota, é suportado por inúmeras 
aplicações de rede e também é entendido como uma 
aplicação auxiliar.
 Trata-se de um software de emulação de terminal que permite 
o acesso de forma remota a outro computador. Ele permite 
que você execute um comando de logon em uma máquina da 
internet e efetue comandos usando a sintaxe adequada. O 
cliente Telnet é chamado de máquina local e um servidor 
Telnet é chamado de máquina remota.
A camada 7 – aplicação 
 Ao fazer uma conexão de um cliente Telnet, você precisa 
escolher uma opção de conexão. Uma caixa de diálogo 
solicita um nome de host e um tipo de terminal. O nome do 
host ou máquina remota é o endereço IP (ou solução de nome 
correspondente) do computador remoto ao qual você deseja 
se conectar. E o tipo de terminal descreve o modo de 
emulação terminal que você deseja executar pela máquina 
local. A operação Telnet não usa nenhuma capacidade de 
processamento da máquina local.
 Em vez disso, ela transmite as teclas pressionadas à máquina 
remota e envia a saída de tela resultante de volta ao monitor 
local. Todo processamento e todo armazenamento ocorrem na 
máquina remota.
A camada 7 – aplicação 
Interatividade
A operação Telnet não usa nenhuma capacidade de processamento damáquina local. Em vez disso, ela transmite as teclas pressionadas à 
máquina remota e envia a saída de tela resultante de volta ao monitor 
local. Todo processamento e todo armazenamento ocorrem na 
máquina remota.
Os clientes Telnet são comumente utilizados para testar a 
funcionalidade de servidores que hospedam serviços de rede, como o 
HTTP, FTP e SMTP. Isso somente é possível porque: 
Interatividade
a) Esses protocolos interagem com o cliente, respondendo ao mesmo 
conjunto de comandos que o protocolo Telnet.
b) Esses protocolos transmitem as informações enviando texto puro 
de forma interativa, sendo compatíveis com o funcionamento do 
protocolo Telnet.
c) A especificação do protocolo Telnet determina que ele seja o 
protocolo base para todas as comunicações de rede e, portanto, é 
compatível com todos os protocolos definidos atualmente.
d) Esses protocolos requerem a transmissão de sequências de dados 
binários, que é uma das funcionalidades do protocolo Telnet.
e) O protocolo Telnet oferece uma conexão genérica com outro 
servidor, tornando seu cliente capaz de interagir com qualquer 
protocolo de rede.
A camada 7 – aplicação 
DNS – Domain Name System
 Existem várias maneiras de identificar as pessoas, por meio 
do nome, números de CPF, RG etc. Cada uma dessas 
maneiras se enquadra em um contexto apropriado. A 
universidade, por exemplo, adota identificar seu aluno pela 
matrícula em vez do seu número de documento (RG), já 
pessoas preferem identificar seus amigos pelo nome, que é 
bem mais fácil de ser lembrado do que o RG. Imagine alguém 
sendo chamado pelo número do RG, ninguém se entenderia.
A camada 7 – aplicação 
 Para que ocorra uma forma fluida de solução de endereço IP e 
identificação por nomes com caracteres, é necessário um 
serviço de diretório que execute a tradução dos nomes para 
os endereços IP. Essa é a função do DNS (Domain Name 
System – Sistema de Nome de Domínios).
 O DNS pode ser visto como um grande banco de dados 
distribuído e integrado por meio de uma hierarquização de 
servidores de nomes, chamados de servidores DNS. Tem a 
assistência de um protocolo da camada de aplicação que 
permite que hosts consultem o banco de dados 
de informações.
A camada 7 – aplicação 
Por exemplo, quando você digita no navegador de seu 
computador a URL www.yahoo.com, acontecem os 
seguintes passos:
 Passo 1: sua máquina executa o lado cliente da 
aplicação DNS.
 Passo 2: o navegador passa o nome do host www.yahoo.com 
para o lado cliente da aplicação.
 Passo 3: o cliente DNS envia uma consulta para o servidor 
DNS contendo o endereço www.yahoo.com.
 Passo 4: o servidor DNS envia uma resposta para o cliente 
contendo o IP do host desejado.
 Passo 5: depois de receber o endereço, o navegador abre uma 
conexão TCP com um processo HTTP localizado 
naquele endereço IP resolvido.
A camada 7 – aplicação 
 NSLOOKUP
A camada 7 – aplicação 
DNS – o banco de dados centralizado
 Um jeito objetivo e simples de visualizarmos os dados do DNS 
e seus serviços seria a existência de um único servidor de 
nomes contendo todos os registros mapeados.
 A ideia é ótima, porém não funciona na internet, porque...
A camada 7 – aplicação 
 Ponto único sujeito à falha: se o servidor DNS falhar, toda 
a internet vai parar.
 Alto volume de tráfego: calcule um único servidor DNS 
respondendo a todas as consultas de milhares de hosts.
 Banco de dados distante: não é viável um único servidor estar 
próximo de todos os clientes, pois isso resultaria em atrasos. 
 Grande volume de dados: calcule um único servidor, seu 
banco de dados armazenaria uma quantidade de informações 
gigantesca. Isso ocasionaria certa inconsistência pela 
atualização frequente das informações pelo ingresso 
dos novos hosts que surgiriam.
A camada 7 – aplicação 
DNS – banco de dados distribuído
 Sabendo de todos os problemas originados em um banco de 
dados centralizado, o serviço DNS usa um grande número de 
servidores organizados hierarquicamente e distribuídos em 
todo o mundo, fazendo com que todos os mapeamentos da 
internet estejam espalhados.
Existem três classes de servidores de nomes:
A camada 7 – aplicação 
 Servidor de nomes raiz: na internet, temos cerca de vinte 
servidores de nomes espalhados pelo mundo, mas a maior 
parte dos servidores DNS encontra-se na América do Norte. 
Cada um desses servidores é formado por um conjunto de 
servidores replicados, o que garante segurança, 
disponibilidade e confiabilidade das informações.
 Servidor de nome de domínio de alto nível (TDL): esses 
servidores são encarregados dos domínios de alto nível, 
como .com, .org, .net e por todos os domínios de alto nível 
dos países, como .br, .ar, .jp. 
A camada 7 – aplicação 
 Servidor de nome com autoridade: pertence a todas as 
organizações que possuem um servidor que possa ser 
acessado publicamente pela internet. Deve fornecer registros 
de DNS que façam o mapeamento desses servidores para um 
endereço IP.
A camada 7 – aplicação 
O cache DNS
 O serviço DNS faz uso do cache para aumentar o seu 
desempenho e diminuir o atraso e o número de mensagens de 
DNS pela internet. Seu funcionamento é bem simples. Quando 
um servidor de DNS recebe a resposta das cadeias de 
consulta, ele segue armazenando esses dados em sua 
memória local. Se uma nova consulta for efetuada e esse 
endereço pedido já estiver em memória, ele poderá fornecer o 
endereço IP solicitado mesmo que não tenha a autoridade 
para esse nome.
 Esse armazenamento de endereços é volátil, persiste após um 
período de tempo, que, na maioria dos servidores DNS, é de 
dois dias. Após esse período, os dados que estão em cache 
são descartados.
A camada 7 – aplicação 
O FTP e o TFTP
 O protocolo FTP (File Transfer Protocol) é um protocolo que 
tem como finalidade principal transferir arquivos de um 
computador para o outro, copiando e movendo arquivos dos 
servidores para os clientes e vice-versa. Por ser um protocolo 
confiável e orientado à conexão, o FTP carrega a garantia de 
serviço de que as informações serão entregues ao destino.
A camada 7 – aplicação 
 O protocolo TFTP (Trivial File Transfer Protocol) é uma 
variante do protocolo FTP que possui mesma finalidade, ou 
seja, transferir arquivos. A principal diferença entre esses 
protocolos é que o TFTP não é confiável e também não é 
orientado à conexão, ou seja, não existe garantia na entrega 
da informação.
 Por essa razão, o TFTP é mais rápido do que o FTP, 
basicamente por não usar recursos que garantam a entrega 
dos dados. Por outro lado, o FTP é muito mais seguro 
e confiável.
A camada 7 – aplicação 
Interatividade
O DNS pode ser visto como um grande banco de dados 
distribuído e integrado por meio de uma hierarquização de 
servidores de nomes, chamados de servidores DNS. Tem a 
assistência de um protocolo da camada de aplicação que 
permite que hosts consultem o banco de dados de informações.
Em relação ao DNS, é correto afirmar que:
Interatividade
a) Um cliente DNS pode ser configurado para realizar buscas iterativas e 
buscas recursivas que correspondem às respostas denominadas de 
“com autoridade” (authoritative) ou “sem autoridade” (non 
authoritative).
b) Os servidores DNS raiz são denominados de servidores primários e 
deve haver, pelo menos, um para cada domínio DNS criado, como para 
o domínio da Universidade UNIP (unip.br).
c) O principal objetivo das caches DNS é garantir tolerância a falhas na 
resolução de nomes DNS, já que mantêm cópias com autoridade 
(authoritative) de registros de recursos de outros domínios.
d)Um domínio DNS pode ser dividido em subdomínios, dando origem ao 
que é denominado de zona DNS.
e) Uma zona corresponde a uma porção administrativa de um domínio ou 
subdomínio DNS, ou seja, é onde existe um servidor de DNS 
responsável por manter os registros de recursos (RR) 
daquele domínio ou subdomínio DNS.
A camada 7 – aplicação 
SMTP – Simple Message Transfer Protocol
 O SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) é o protocolo usado 
para transferir e-mails entre servidores e também pelo 
aplicativo cliente para enviar e-mails.
O comportamento do protocolo SMTP tem as seguintes fases de 
comunicação:
 Um remetente SMTP estabelece um canal de transmissão 
(requisição-resposta) com um servidor SMTP, que pode ser 
tanto o destino final do mail enviado quanto um 
destino intermediário. 
A camada 7 – aplicação 
 Os comandos do SMTP são produzidos pelo cliente SMTP e 
enviados para o servidor. 
 Como ocorre na maioria dos protocolos da camada de 
aplicação TCP/IP, os comandos gerados pelo cliente 
provocam um eco ou resposta do servidor.
 Uma vez que o processo de conexão Telnet tenha sido 
encerrado, o cliente SMTP envia um comando Mail indicando, 
assim, o remetente do mail em questão. 
A camada 7 – aplicação 
 Se o servidor SMTP puder receber essa mensagem, ele 
responde com um OK. 
 Feito isso, o cliente SMTP envia um comando RCPT para a 
identificação do destinatário da mensagem. 
 Se o servidor SMTP puder receber a mensagem para esse 
recipiente, ele responde com um OK.
A camada 7 – aplicação 
 Se não puder receber, ele rejeita esse destinatário. Ocorrendo 
essa rejeição, o cliente SMTP e o servidor SMTP podem 
“negociar” diversos destinatários. 
 Quando esses destinatários tiverem sido “negociados”, o 
remetente envia os dados de mensagem, terminado com uma 
sequência especial. 
 Se o servidor processar com sucesso os dados, é dado, 
então, o OK como resposta.
A camada 7 – aplicação 
Fonte: livro-texto
A camada 7 – aplicação 
POP 
 O POP (Post Office Protocol), ou protocolo de agência de 
correio, é um protocolo que permite a recuperação de dados 
do correio eletrônico, mensagens, de servidores de e-mail. 
 Das várias versões desse protocolo, a mais atual é a POP3. 
Seu funcionamento do POP3 para armazenamento de 
mensagens possui as seguintes etapas:
A camada 7 – aplicação 
Ao estabelecer uma conexão TCP entre o aplicativo cliente de 
e-mail e o servidor onde está a caixa de correio:
 O cliente de e-mail autentica o usuário no servidor.
 Todas as mensagens existentes na caixa de correio são 
transferidas sequencialmente para a máquina cliente, por 
meio de ferramenta de gerenciamento do correio. Exemplos: 
Outlook, Eudora, Netscape etc.
A camada 7 – aplicação 
 As mensagens são apagadas da caixa de correio 
(lado do servidor).
 A ligação com o servidor é terminada.
 O utilizador pode agora ler e processar as suas mensagens 
(off-line) residentes em sua ferramenta de correio local.
A camada 7 – aplicação 
IMAP
 Questões problema surgiram com a popularidade do uso dos 
protocolos SMTP e POP, a falta de um lugar central para 
armazenamento das mensagens. 
 Um usuário que consulta seus e-mails de vários 
computadores ficaria com seus e-mails espalhados por esses 
vários computadores caso faça uso do protocolo POP.
 A solução é o protocolo IMAP (Internet Message Access 
Protocol). 
 Atua usando a porta 143 por padrão e está na sua 
quarta revisão. 
A camada 7 – aplicação 
 O protocolo IMAP possui operações de criação, exclusão e 
renomeação caixas de correio, verificação da existência de 
novas mensagens, remoção permanente de mensagens, 
fixação de bandeiras, coleta seletiva de mensagem de 
atributos selecionados e coleta seletiva de textos. 
 As mensagens IMAP são acessíveis mediante a utilização 
de números. 
 Esses números são ou indicadores da ordem das mensagens 
ou identificadores exclusivos.
 Uma seção IMAP consiste no estabelecimento de uma 
conexão cliente/servidor via TCP/IP, uma mensagem de 
saudação inicial é originada no cliente e respondida 
pelo servidor. 
A camada 7 – aplicação 
 Essas interações cliente/servidor consistem de um comando 
enviado pelo cliente, dados originados do servidor, e uma 
resposta de conclusão emitida pelo servidor. 
 Todas as interações entre cliente e servidor consistem de 
linhas compostas de cadeias de caracteres.
A camada 7 – aplicação 
 SNMP
Fonte: livro-texto
A camada 7 – aplicação 
Os elementos do SNMP
 Entidade de gerenciamento: também chamada de NMS 
(Network Management Systems), é a responsável pela 
aplicação principal, ou seja, é quem gerencia a rede. 
Geralmente instalada em um servidor dedicado.
 Dispositivos gerenciados: são os dispositivos que estão 
sendo gerenciados pelo protocolo SNMP. Exemplos de 
dispositivos gerenciados são os roteadores, switches, 
servidores, impressoras, estações de trabalho etc.
 Agentes: são módulos de software de gerenciamento de rede 
que residem em dispositivos gerenciados. Um agente tem 
conhecimento local de informações de gerenciamento e as 
converte para uma forma compatível com o SNMP.
Interatividade
O correio eletrônico, simplesmente chamado de e-mail, é um serviço 
de internet ou intranet que permite compor, enviar e receber 
mensagens por meio de sistemas eletrônicos de comunicação. 
Assinale a assertiva correta em relação às afirmativas abaixo:
I. O Simple Mail Transfer Protocol – SMTP é o protocolo padrão para 
envio de e-mails entre clientes e servidores, como também 
entre servidores.
II. O Post Office Protocol – POP e o Internet Message Access 
Protocol – IMAP são os protocolos de recebimento de e-mails, 
sendo o primeiro uma versão mais robusta do segundo.
III. As mensagens de e-mail consistem, basicamente, de duas seções 
principais: o corpo – estruturado em campos, tais como remetente, 
destinatário e outras informações sobre a mensagem; o cabeçalho 
– contém o texto da mensagem. 
Interatividade
a) Somente a afirmativa I. 
b) Somente a afirmativa II.
c) Somente as afirmativas I e II. 
d) Somente as afirmativas I e III. 
e) Somente as afirmativas II e III.
ATÉ A PRÓXIMA!