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R E D E S 20019/2020 C U R S O P RO G R A M A D O R / A D E I N F O R M Á T I C A MODELO CLIENTE -SERVIDOR O Modelo Cliente-Servidor: • É um modelo computacional que separa clientes e servidores, utilizando-se uma rede de computadores interligados entre si. • Modelo usado para aplicações distribuídas não paralelas; CARACTERÍSTICAS SERVIDOR • Activo. Faz o pedido. • Espera pela resposta. • Interage com um pequeno número de servidores simultaneamente. CLIENTE • Passivo. Espera pelo pedido • Processa e envia resposta • Pode interagir com vários clientes simultaneamente. MODELO CLIENTE -SERVIDOR MODELO CLIENTE SERVIDOR MODELO CLIENTE SERVIDOR Processo servidor Processo cliente Espera pedido de tarefa Fornece tarefa Pede tarefa Recebe tarefa Processa tarefa Outros clientes MODELO CLIENTE SERVIDOR Relaciona a execução de processos distintos. Oferece uma estruturação do processamento distribuído baseado no conceito de serviços: • Servidor: fornecedor de serviços • Cliente: consumidor de serviços Permite partilha de recursos • O servidor pode atender vários clientes MODELO CLIENTE SERVIDOR Oferece transparência de localização • Tratamento uniforme independentemente de processos estarem na mesma máquina ou em máquinas distintas Permite a comunicação através da troca de mensagens • Arquitectura fracamente agrupada • Mensagens para solicitações (cliente para servidor) e respostas (servidor para cliente) Encapsula serviços • O cliente não precisa saber como o servidor implementa o serviço, mas apenas a interface para solicitação e resposta. MODELO CLIENTE SERVIDOR Recursos centralizados: como o servidor está no centro da rede, pode gerir recursos comuns a todos os utilizadores; Melhor segurança: o número de pontos de entrada que permitem o acesso aos dados é menos importante; Administração a nível do servidor: como os clientes têm pouca importância neste modelo, têm menos necessidade de ser administrados; MODELO CLIENTE SERVIDOR • Exemplo: • Um servidor com o Windows Server tem uma base de dados de SQL Server e pretende-se realizar uma pesquisa à referida base de dados. O cliente faz o pedido e a pesquisa é realizada pelo servidor; o resultado é transmitido ao cliente que fez o pedido. ACESSO A UM SERVIDOR VIA SWITCH O switch é capaz de diferenciar para qual computador os dados são destinados, Neste exemplo a 100 Mbps, o acesso de cada posto ao servidor é efectivamente a 100 Mbps. UM SERVIDOR DE VÁRIAS SUB-REDES Vale a pena colocar um switch a ligar ao servidor. Assim, as ligações de cada uma das sub-redes A e B não interferem uma na outra. PADRÕES E ARQUITECTURAS DE REDE • Modelo OSI da ISO – Surgiu nos anos 70, porque havia necessidade de os equipamentos poderem ligar-se e comunicar entre si. – Conjunto de normas que podem ser adoptadas livremente para o fabrico de equipamentos e desenvolvimento de software, destinados a funcionar em redes de computadores – Esta arquitectura foi posteriormente desenvolvida por universidades, de forma aberta, passando a chamar-se TCP/ IP. MODELO EM CAMADAS • Analogia da organização de uma viagem de avião Bilhete (Comprar) Malas (embarcar) Porta (embarcar) Descolagem Viagem aérea Viagem aérea Viagem aérea Aterragem Porta (Desembarcar) Malas (recuperar) Bilhete (Carimbar) Aeroporto de origem Aeroporto de destino PADRÕES E ARQUITETURAS DE REDE • Modelo OSI da ISO (cont) – O modelo de referência OSI define 7 camadas de comunicação para a rede – Estas camadas ou níveis são numeradas de 1 a 7, sendo o nível 1 correspondente aos serviços de baixo nível de transmissão de bits sob a forma de sinais e o nível mais elevado, 7, as aplicações que utilizam a rede. • Modelo OSI da ISO (cont) – O conjunto de protocolos existentes nas várias camadas chama-se “pilha de protocolos” – O modelo OSI, nunca foi muito utilizado pelos fabricantes, contudo muitos de conceitos são aplicados PADRÕES E ARQUITETURAS DE REDE • Modelo OSI da ISO (cont) – Funcionamento das camadas: (cont) • Físico – Trata das características físicas dos meios de transmissão. – Define as características do meio físico de transmissão da rede , conectores, interfaces,… PADRÕES E ARQUITETURAS DE REDE • Modelo OSI da ISO (cont) – Funcionamento das camadas: (cont) • Ligação de dados (Enlace) – Trata da transmissão a nível físico, assim como do tratamento dos erros, também a nível físico. – Procede à montagem dos pacotes de bits no formato apropriado à sua transmissão na rede; controla o acesso aos meios físicos e o fluxo dos pacotes. PADRÕES E ARQUITETURAS DE REDE • Modelo OSI da ISO (cont) – Funcionamento das camadas: (cont) • Rede – Garante independência às camadas superiores das tarefas de comunicações de dados e de routing. – Estabelece com base nos endereços dos pacotes das mensagens um caminho através dos nós da rede até ao destino. PADRÕES E ARQUITETURAS DE REDE PADRÕES E ARQUITETURAS DE REDE • Modelo OSI da ISO (cont) – Funcionamento das camadas: • Transporte – Cuida da transferência dos dados e dos controlos de erros de transmissão. – Retransmite pacotes se necessário. – Controla o fluxo da informação transmitida por forma a que as mensagens sejam entregues correctamente. PADRÕES E ARQUITETURAS DE REDE • Modelo OSI da ISO (cont) – Funcionamento das camadas: • Sessão – Inicia, gere e termina as conexões (sessões) entre sistemas coordenando o intercambio de dados entre o emissor e o receptor durante uma sessão de comunicação. • Modelo OSI da ISO (cont) • Apresentação – Garante independência da camada de Aplicação para as camadas seguintes. – Contribui para a codificação e descodificação dos dados ao nível do seu formato visual. PADRÕES E ARQUITETURAS DE REDE • Modelo OSI da ISO (cont) – Funcionamento das camadas (cont.): • Aplicação – Estabelece um interface entre o software de aplicação e a camada seguinte PADRÕES E ARQUITETURAS DE REDE MODELO OSI MODELO OSI Estruturação em camadas • Redução da complexidade; • Cada camada oferece determinados serviços à camada superior escondendo aspetos de implementação; • Cada camada passa informação de controlo e dados para a camada imediatamente a baixo; • Cada camada executa um conjunto especifico de funções. MODELO OSI OPEN SYSTEM INTERCONNECTION • É Composto por 7 níveis ou camadas: – Nível Físico (Camada 1) – Nível de Ligação de Dados (Enlace) (Camada 2) – Nível de Rede (Camada 3) – Nível de Transporte (Camada 4) – Nível de Sessão (Camada 5) – Nível de Apresentação (Camada 6) – Nível de Aplicação (Camada 7) MODELO OSI 7 Aplicação 6 Apresentação 5 Sessão 4 Transporte 3 Rede 2 Ligação Lógica 1 Física NÍVEL FÍSICO (CAMADA 1) • É responsável pela transmissão de um conjunto de bits através de um canal de comunicação. • Meios de transmissão: Cabos Elétricos Par entrançado STP UTP Coaxial Fino Grosso Óticos Fibra ótica Monomodo Multimodo NÍVEL DE LIGAÇÃO LÓGICA (CAMADA 2) • Fornece meio para ativar, manter e desativar uma ligação; • Organiza a informação num conjunto de frames, transmite- as sequencialmente e processa as frames de confirmação enviadas pelo receptor; • Fornece mecanismos para tornar a ligação física fiável – Códigos de deteção e correção de erros – Controlo de fluxo • Sincronização dos dados NÍVEL DE REDE (CAMADA 3) • Endereçamento de pacotes, convertendo endereços lógicos em endereços físicos, de forma que os pacotes consigam chegar correctamente ao destino; • Encaminhamento (fixo, adaptativo, …) dos pacotes pela rede; • Interligação de diferentes redes (Internetworking) • Serviços de contabilização/taxação NÍVEL DE TRANSPORTE (CAMADA 4) • Objetivo: • É responsável por receber os dados da camada de Sessão, dividi-los em pacotes e transmiti-los para a camada de rede. • Do lado do receptor, é responsável por receber os dados provenientesda camada de rede, reconstruir o dado original e enviá-lo para a camada de sessão. • Controlo de fluxo • Ordenação de pacotes • Correcção de erros NÍVEL DE SESSÃO (CAMADA 5) • Camada “mais fina” quando comparada com as outras pois as funções da sua responsabilidade são menos. • A camada de Sessão permite que duas aplicações em computadores diferentes estabeleçam uma sessão de comunicação. NÍVEL DE APRESENTAÇÃO (CAMADA 6) • A camada de apresentação transforma os dados num formato que a camada de aplicação possa aceitar; • Compressão de dados • Criptografia NÍVEL DE APLICAÇÃO (CAMADA 7) • Tem como função criar as condições para o suporte do software de utilizador (email, ftp,…) • Dns (Domain Name System) – usado para identificar máquinas através de nomes em vez de IP’s NÍVEL DE APLICAÇÃO (CAMADA 7) Root DNS Server .com .pt .aeof Moodle Webmail .org Domínio .pt Domínio aeof.pt MODELO TCP/IP MODELO TCP/IP • O modelo TCP/IP pode ser visto como um conjunto de camadas, em cada uma resolve um grupo de problemas da transmissão de dados, fornecendo um serviço bem definido para os protocolos da camada superior. • A sigla TCP/IP designa o par de protocolos mais conhecidos de um conjunto de muitos que dão suporte à Internet. São eles: • TCP : Transmission Control Protocol • IP: Internet Protocol MODELO TCP/IP • É importante distinguir em que medida o TCP/IP trabalha com outros protocolos de rede que não pertencem ao seu conjunto, bem como com os programas usados pelos utilizadores da rede. – Serviços prestados a outros protocolos – Serviços prestados aos utilizadores SERVIÇOS PRESTADOS A OUTROS PROTOCOLOS • O IP é responsável por endereçar os postos na rede identificando-os por números (os endereços IP) e pela formação dos pacotes devidamente endereçados. • O TCP trata de criar uma ligação entre o emissor e o receptor; de controlar os erros, pedindo retransmissão dos pacotes recebidos com erros ou não recebidos e da recepção ordenada dos pacotes. • O UDP (User Datagram Protocol), que é o parceiro de camada do TCP, não faz controlo de erros. SERVIÇOS PRESTADOS AOS UTILIZADORES • Protocolos como o HTTP (Hypertext Transfer Protocol) ou o FTP (File Transfer Protocol) fazem parte do pacote TCP/IP. • O HTTP, por exemplo, é o que dá suporte à World Wide Web. É um protocolo superior que precisa da ajuda dos outros. • O modelo TCP/IP é orientado para redes cliente/servidor. • De uma forma geral, os protocolos TCP/IP funcionam com base neste esquema: o cliente faz o pedido e o servidor responde com os dados requeridos. MODELO TCP/IP • O modelo TCP/IP veio simplificar o modelo OSI. Aplicação Transporte Internet Interface de Rede INTERFACE DE REDE • É a camada que faz a ligação entre os protocolos de nível superior com a rede. • Transmite pacotes IP e envia-os para uma rede física específica. • Recebe pacotes IP de uma rede física específica. INTERNET OU REDE • É aqui que se situa o IP e também outros como o ICMP (Internet Control Message Protocol ), o ARP (Adress Resolution Protocol). • São os protocolos que tratam dos endereçamentos, empacotamento dos dados, manipulação e tratamento dos pacotes e ainda tarefas de routing. • Fornece comunicação entre duas máquinas. • Responsável pelo encaminhamento. • Verifica a validade dos pacotes recebidos. • Recebe/envia mensagens ICMP de controle e informação e erros. • Envia pacotes IP. TRANSPORTE • Aqui trabalham o TCP e o UDP. • Eles tratam de estabelecer caminhos entre o emissor e o receptor e, no caso do TCP, do controlo de erros na recepção. • Tratam sempre de arranjar caminhos alternativos durante uma transmissão. • Fornece forma de comunicação entre duas aplicações (ponto a ponto). • Controle de fluxo. • Controle de erros. • Segmentação e reagrupamento das mensagens. APLICAÇÃO • Pertencem a esta camada protocolos bem conhecidos como o HTTP, o FTP, o DNS, o DHCP, etc. • São protocolos de mais alto nível, com que lidam muitas das aplicações com que trabalhamos. • Escolhe o tipo de transporte necessário. APLICAÇÃO - PROTOCOLOS • HTTP (Hyper Text Transfer Protocol) – usado para o acesso a páginas web. • FTP (File Transport Protocol) – usado para comunicar remotamente com uma máquina ou equipamento. • DNS (Domain Name System) – usado para identificar máquinas através de nomes em vez de IP’s. • DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) – usado para distribuir automaticamente configurações de rede aos terminais, que se liguem na rede. MODELO TCP/IP VS MODELO OSI Aplicação Apresentação Sessão Transporte Rede Ligação Lógica Física Acesso à rede Internet Transporte Aplicação Modelo OSI Modelo TCP/IP MODELOS DE REFERÊNCIA Aplicação Apresentação Sessão Transporte Rede Ligação Lógica Física Interface de rede Internet Transporte Aplicação IP Ethernet PPP TCP UDP FTPTelnetHTTP Modelo OSI Modelo TCP/IP Protocolos TCP/IP