Aula 01 - Modelo OSI e TCP IP

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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
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Histórico das Redes de Computadores
Redes de Computadores
Modelo OSI e TCP/IP
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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
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Elementos comuns de rede
Clientes
Servidor
Dados
Impressora
(Periféricos compartilhados)
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Elementos Compartilhados em Rede
Dados
Mensagens
Gráficos
Impressoras
Aparelhos de FAX
Modems
Outros Recursos
Modelo OSI e TCP/IP
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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
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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
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LAN
Rede Local, limita-se a uma pequena região física. Normalmente utilizadas em escritórios e empresas pequenas ou localizadas perto uma das outras
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MAN
Uma área maior que a LAN, que pode contemplar uma cidade ou um bairro
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WAN
Rede que integra vários equipamentos em diversas localizações geográficas, pode envolver países ou até mesmo continentes. 
Modelo OSI e TCP/IP
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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
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Modelo OSI e TCP/IP
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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Aplicação
Apresentação
Sessão
Transporte
Rede
Enlace
Físico
Nível de Aplicação
Aplicações Específicas
Transferência de arquivos
Correio eletrônico
Login remoto
Aplicações Multimídias
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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
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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
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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
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Camadas TCP/IP
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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
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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);
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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
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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  
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Camadas TCP/IP - Resumo
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Interação com o usuário final
Camadas TCP/IP - Resumo
Modelo OSI e TCP/IP
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Interação com o usuário final
Controle das conexões fim-a-fim
Camadas TCP/IP - Resumo
Modelo OSI e TCP/IP
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Interação com o usuário final
Controle das conexões fim-a-fim
Endereçamento de pacotes
Camadas TCP/IP - Resumo
Modelo OSI e TCP/IP
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Interação com o usuário final
Controle das conexões fim-a-fim
Endereçamento de pacotes
Transferência de bits entre nós
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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
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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
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Arquitetura TCP/IP - Encapsulamento 
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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