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18/03/2020 Disciplina Portal https://estacio.webaula.com.br/Classroom/index.html?id=2774867&courseId=15004&classId=1295001&topicId=3115120&p0=03c7c0ace395d8… 1/16F undamentos de Redes de Computadores Aula 1 - Modelos de redes INTRODUÇÃO Imagine duas pessoas conversando, através das ondas sonoras, elas trocam informações, ou seja, estão realizando um processo de comunicação. SSL is* \, * E7Hfi i« TA J kI > m \<uvw 0 T ••41 F mv35g »í <DSS .V, 18/03/2020 Disciplina Portal https://estacio.webaula.com.br/Classroom/index.html?id=2774867&courseId=15004&classId=1295001&topicId=3115120&p0=03c7c0ace395d8… 2/16 Neste pr ocesso de comunicação, podemos notar a existência de dois polos: o emissor, a pessoa que está falando; e o receptor, a pessoa que está ouvindo; além disso, temos ainda um meio de transmissão, no caso o ar que transmite as ondas sonoras. Os computadores também necessitam trocar informações, mas para que isso ocorra deve existir um meio de transmissão que faça a ligação entre eles, é nesse cenário que aparecem as Redes de Computadores. Vamos falar sobre esse assunto nesta aula. Bons estudos! OBJETIVOS Reconhecer o modelo OSI; Reconhecer o modelo TCP IP; Identi�car as diferenças entre o modelo OSI E O TCP/IP. 4, 18/03/2020 Disciplina Portal https://estacio.webaula.com.br/Classroom/index.html?id=2774867&courseId=15004&classId=1295001&topicId=3115120&p0=03c7c0ace395d8… 3/16 REDES DE COMPUTADORES sumkinn / Shutterstock No início da Informática, os computadores eram máquinas enormes, normalmente conhecidas como mainframe, que trabalhavam de forma isolada centralizando o processamento dos dados da organização. Estas máquinas eram acessadas a partir de terminais, sem capacidade de pr ocessamento, formando as r edes de teleprocessamento . O desenvolvimento tecnológico reduziu os custos do hardware levando ao desejo de distribuir o poder computacional, que até então �cava centralizado. Esta evolução introduziu os microcomputadores no cenário das empresas. Você, com certeza, já navegou na internet, mas parou para pensar como ela funciona? Você sabe o que é uma rede de computadores? Como ela se classifica e como organizamos os computadores? T ' "I * ÍM ,0*\**••••• *I L • HM *•••* “••2:> redes de teleprocessamentoterminais =3 I c 18/03/2020 Disciplina Portal https://estacio.webaula.com.br/Classroom/index.html?id=2774867&courseId=15004&classId=1295001&topicId=3115120&p0=03c7c0ace395d8… 4/16 Nessa nova estrutura, os computadores não se comunicavam uns com os outros, o que acarretava uma série de problemas com duplicação de recursos e di�culdades para o compartilhamento de informações. Nesse cenário, visando sanar as di�culdades apresentadas, surgiram as redes de Computadores, onde um sistema de comunicação foi introduzido para interligar os equipamentos de processamentos de dados (estações de trabalhos), antes operando isoladamente com o objetivo de permitir o compartilhamento de recursos. Wikimedia, Ti Santi / Shutterstock e ramcreations / Shutterstock A seguir, veja a diferença básica entre uma rede de computadores e uma r ede de teleprocessamento: (glossário)CL ASSIFICAÇÃO DAS REDES DE COMPUTADORES Uma rede de computadores, quanto a sua abrangência geográ�ca, pode ser classi�cada como: Rede Local (L AN – Local Area Network) É uma r ede privada que interliga equipamentos em uma região geográ�ca bem de�nida, como um escritório, um prédio, uma sala etc. É projetada para permitir o compartilhamento de recursos entre os usuários. Possui, normalmente, uma grande velocidade de transmissão p""* * *"jl rede de teleprocessamento: (glossário) Rede de computadores Rede de teleprocessamento * Cada nó (dispositivo conectado à rede) tem que ter capacidade de processamento. Todo processamento é realizado na máquina central (mainframe). Rede Local (LAN - Local Area Network) 18/03/2020 Disciplina Portal https://estacio.webaula.com.br/Classroom/index.html?id=2774867&courseId=15004&classId=1295001&topicId=3115120&p0=03c7c0ace395d8… 5/16 e pode ser com �o (cabeada) ou sem �o (WiFi). Rede Metr opolitana (MAN – Metropolitan Area Network) Cobr e a área de um distrito ou até de uma cidade. É projetada para fornecer alta velocidade aos clientes, como por exemplo as redes que as empresas de telecomunicações montam para permitir o acesso à internet para seus clientes, seja via ADSL (Oi Velox; antiga GVT) ou cabo (Net Virtua). Rede de Longa Distância ( WAN – Wide Area Network) Normalmente, interliga r edes locais e abrange uma grande área geográ�ca, como um país, um continente ou até o mundo todo. As imagens, a seguir, ilustram exemplos de redes quanto à abrangência. Observe: Redes quant o à abrangência MODEL O DE REFERENCIA OSI (OPEN SYSTEMS INTERCONNECTION - RMOSI) O aumento na quantidade e no tamanho das redes, ao longo dos anos 1980, ocorreu devido às empresas perceberem o quanto podiam economizar e aumentar a produtividade com esta tecnologia. Na metade desta mesma década, começaram a surgir problemas devido à falta de padronização de equipamentos e pr otocolos (glossário), o que di�cultava, ou até mesmo impedia, a comunicação entre redes que usavam especi�cações e implementações diferentes. Visando prover a comunicação entre as redes de diferentes tecnologias a International Organization for Standardization (ISO) pesquisou esquemas de redes como, por exemplo, DECNET, SNA e TCP/IP, para tentar padronizar um conjunto de regras que balizasse seu funcionamento. Como resultado dessa pesquisa, a ISO criou um modelo emcamadas (glossário) par a permitir que soluções de redes de diferentes fabricantes pudessem se comunicar. Rede Metropolitana (MAN - Metropolitan Area Network) Rede de Longa Distância (WAN - Wide Area Network) Computadores em uma Rede Local Rede Metropolitana utilizando cabo crm irm árm T T T TH-fí ffíffifflff» 0TT TT ficicin T ,r T -r a a a. a T ir Fonte: Forouzan (2008) Fonte: Tanenbaum (2007) Redes quanto à abrangência protocolos (glossário) modelo em camadas (glossário) 18/03/2020 Disciplina Portal https://estacio.webaula.com.br/Classroom/index.html?id=2774867&courseId=15004&classId=1295001&topicId=3115120&p0=03c7c0ace395d8… 6/16 Ohmega1982 / Shutterstock O modelo de referência OSI da ISO, lançado em 1984 é composta por 7 camadas e cada uma executa uma função especí�ca da rede, trazendo as seguintes vantagens: VladFree / Shutterstock A tenção , ISO é a organização OSI é o modelo. Cada camada do modelo OSI possui um grupo de funções que cabe a ela executar para que os pacotes de dados trafeguem na rede entre a origem e o destino. A �gura, a seguir, mostra cada camada do RM OSI. INTERNET Ct ROTEADOR FIREWALL <" SERVIDOR I I I VV V V CLIENTES 1- Decompõe as comunicações de rede em partes menores e mais simples, facilitando sua aprendizagem e compreensão; 3 - Possibilita a comunicação entre tipos diferentes de hardware e de software de rede; 4 - Evita que as modificações em uma camada afetem as outras, possibilitando mais rapidez no seu desenvolvimento./2 - Padroniza os componentes de rede, permitindo o desenvolvimento e o suporte por parte de vários fabricantes; Atenção 18/03/2020 Disciplina Portal https://estacio.webaula.com.br/Classroom/index.html?id=2774867&courseId=15004&classId=1295001&topicId=3115120&p0=03c7c0ace395d8… 7/16 Modelo OSIAgor a, veja uma breve descrição de cada camada do RM OSI. Camada 7: Aplicação É a mais próxima do usuário; fornecendo serviços de rede aos aplicativos do usuário como navegadores, clientes de correio eletrônico, aplicativos bancários e outros que desejam acessar a rede. Camada 6: Apr esentação Sua função é realizar transformações adequadas nos dados, tais como a compressão de textos, a criptogra�a, a conversão de padrões de terminais e arquivos para padrões de rede e vice-versa. Camada 5: Sessão O nível de sessão fornece mecanismos que permitem estruturar os circuitos oferecidos pelo nível de transporte, ordenando a conversaçãoentre equipamentos. Camada 4: T ransporte O nível de rede, dependendo da tecnologia utilizada, pode ou não garantir que um pacote chegue a seu destino. Desta forma, a camada de transporte pode também implementar a con�rmação de entrega. No nível de transporte a comunicação é �m a �m, isto é, a entidade do nível de transporte da máquina origem se comunica com a entidade do nível de transporte da máquina destino. Isto pode não acontecer nos níveis físico, de enlace e de rede, onde a comunicação se dá entre máquinas adjacentes (vizinhos) na rede. Camada 3: Rede A camada de rede provê conexão entre dois hosts que podem estar localizados em redes diferentes e, eventualmente, distantes do ponto de vista geográ�co. Para tal inclui entre os seus serviços o endereçamento lógico e o roteamento, ou seja, a seleção de caminhos entre a rede de origem e a rede de destino. Aplicação Apresentação Sessão Transporte Rede Enlace Físico Modelo OSI Camada 7: Camada 6: Camada 5: Camada 4: Camada 3: 18/03/2020 Disciplina Portal https://estacio.webaula.com.br/Classroom/index.html?id=2774867&courseId=15004&classId=1295001&topicId=3115120&p0=03c7c0ace395d8… 8/16 Camada 2: Enlace A camada de enlace pode fornecer trânsito seguro de dados através de um link físico. Fazendo isso, a camada de enlace trata do endereçamento físico (em oposição ao endereçamento lógico), da topologia de rede, do acesso à rede, da noti�cação de erro, da entrega ordenada de quadros e do controle de �uxo. Camada 1: Física A camada física de�ne as especi�cações elétricas, mecânicas, funcionais e de procedimentos para ativar, manter e desativar o link físico entre sistemas �nais. Características como níveis de voltagem, temporização de alterações de voltagem, taxas de dados físicos, distâncias máximas de transmissão, conectores físicos e outros atributos similares são de�nidas pelas especi�cações dessa camada física. O MODELO OSI: F onte: Desta forma, dois sistemas distint os podem se comunicar desde que obedeçam aos padrões em cada uma das camadas predeterminadas. A tenção , É importante notar que nem todas as arquiteturas de rede implementam as 7 camadas do modelo OSI separadamente. Cada arquitetura implementa as funções de cada camada através de protocolos especí�cos., , Assista ao video Camada OSI emanimação (https:/ /www.youtube.com/watch?v=9iZmAq0Isl0) para saber mais sobre o Modelo OSI. ENCAPSULAMENTO DOS DADOS No processo de comunicação entre elementos na rede, a informação sai da aplicação do usuário e atravessa as diversas camadas funcionais apresentadas no modelo OSI sob a forma de uma Unidade de Informação, denominada PDU. Camada 2: Camada 1: O o •Não define a arquitetura de uma rede; •Divide os processos de comunicações em camadas; •Não especifica a exatidão de serviços e protocolos. •Determina o que cada camada deve fazer. Fonte: Atenção Camada OSI em animação https://www.youtube.com/watch?v=9iZmAq0Isl0 18/03/2020 Disciplina Portal https://estacio.webaula.com.br/Classroom/index.html?id=2774867&courseId=15004&classId=1295001&topicId=3115120&p0=03c7c0ace395d8… 9/16 Cada camada funcional possui o seu PDU que, genericamente, é chamado de pacote. A partir da camada de transporte cada PDU recebe um nome especí�co, identi�cando-o conforme as funções que devem ser executadas em cada camada. Saiba Mais, A pilha TCP/IP é composta pelo conjunto de protocolos que atua na internet e que será estudada mais à frente nesta aula., , UDP e TCP são protocolos de transporte utilizados na internet e fazem parte da pilha TCP/IP. A partir da aplicação do usuário, a informação a ser transmitida será submetida a funções em cada camada do modelo OSI, podendo receber um cabeçalho que adiciona instruções para orientar a camada funcional equivalente no equipamento destino. F onte: Este pr ocesso é denominado encapsulamento dos dados e ocorre até que o quadro da camada de enlace seja encaminhado através do meio físico, serializado pela camada física, para o equipamento destino. Protocol Data Unit É chamado de Quadro (Frame), como por exemplo, frame ethernet. Pode ser o segmento, como por exemplo, segmento TCP ou datagrama de usuário no caso do UDP da pilha TCP/IP. A_ * _camada de camada de camada de físjca I Itransporte rede enlace-4VS/ i\S/ É chamado de Datagrama IP, no caso da pilha TCP/IP, ou pacote. A informação a ser transportada é codificada como uma sequência de bits. Saiba Mais Lã Fonte: 18/03/2020 Disciplina Portal https://estacio.webaula.com.br/Classroom/index.html?id=2774867&courseId=15004&classId=1295001&topicId=3115120&p0=03c7c0ace395d… 10/16 Encapsulament o F onte: autor F onte: Quando o pacote chega ao seu destino, as instruções (contidas no cabeçalho) são lidas e o desencapsulament o é realizado à medida que o pacote "sobe" pelas camadas do modelo OSI, até a sua chegada à camada de aplicação. TRANSMISSÃO DE DADOS Para que os pacotes de dados trafeguem da origem para o destino, cada camada do modelo OSI, na origem, deve se comunicar com sua camada par no destino. Esta forma é chamada de comunicação vir tual entre camadas pares , quando os protocolos destas trocam PDUs como ilustrado na �gura. T ransmissão de Dados F onte : autor Aplicação Dados Dados Apresentação Sessão Cabeçalho Transporte Cabeçalho Cabeçalho Rede Transporte Cabeçalho Cabeçalho Rede Transporte Dados SegmentosTransporte Rede Dados Pacote Quadro (depende do meio) Cabeçalho Quadro Trailler Quadro Enlace Dados *ÿ3Físico 01101010001101110100011010111010010 Encapsulamento Fonte: autor Fonte: comunicação virtual entre camadas pares Troca de Semânticas -><-Aplicação Aplicação Coerência Sintática das Trocas <- ->Apresentação Apresentação Sincronização do Diálogo <- ->Sessão Sessão Transferência de Segmentos <- ->Transporte Transporte Transferência de Pacotes <- ->Rede Rede Transferência de Quadros <- ->Enlace Enlace Transferência de Bits <- ->Físico Físico Transmissão de Dados Fonte : autor 18/03/2020 Disciplina Portal https://estacio.webaula.com.br/Classroom/index.html?id=2774867&courseId=15004&classId=1295001&topicId=3115120&p0=03c7c0ace395d8… 11/16 TERMINOLOGIA DO MODELO OSI Veja, a seguir, os signi�cados dos termos do Modelo OSI. ARQUITETURA TCP/IP F onte: 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 conforme você pode observar na �gura: Compar ação OSI X TCP/IP F onte Autor Camada ou Nível Protocolo Interface Entidade Reúne um conjunto de serviços relacionados que serão oferecidos para as camadas superiores. Define as operações e os serviços que a camada inferior tem a oferecer para a camada superior. Regras e convenções usadas no diálogo entre as camadas pares de duas máquinas. Elemento ativo das camadas, pode ser um software ou hardware. Entidades Pares (ou parceiras) SAP (Service Access Point)Serviço Entidades de mesma camada em máquinas diferentes. Conjunto de funções oferecidas a um usuário por uma camada. Ponto de acesso ao serviço oferecido pela camada. Fonte: Arquitetura OSI Arquitetura Internet Aplicação AplicaçãoApresentação Sessão Transporte Transporte Rede Inter-rede Enlace Intra-rede Física Comparação OSI X TCP/IP Fonte Autor 18/03/2020 Disciplina Portal https://estacio.webaula.com.br/Classroom/index.html?id=2774867&courseId=15004&classId=1295001&topicId=3115120&p0=03c7c0ace395d… 12/16 O TCP/IP é formado por 4 camadas: Saiba Mais, Assista ao vídeo Animação encapsulament o OSI LARC (https:/ /www.youtube.com/watch?v=DNO37Ah4rKE) para saber mais sobre a arquitetura TCP / IP. ORGANIZAÇÕES DE PADRONIZAÇÃO Padrões de redes são fundamentais para a manutenção dainteroperabilidade dos equipamentos de diversos fabricantes, pois fornecem diretrizes para a construção e interação dos diversos equipamentos. As Organizações de Padronização foram estabelecidas por convênios entre governos e instituições voluntárias. Grande parte destas instituições já tinha envolvimento com padronizações em várias outras áreas de conhecimento e passou a se preocupar e a se ocupar com de�nições de padrões aplicáveis às redes de computadores. Clique nos botões "check" abaixo e con�ra as instituições que merecem destaque: ANSIAmerican National Standar ds Institute - Instituto americano de padrões nacionais. BSIBritish Standar ds Institute - Instituto inglês de padrões. DINDeutsches Institut for Normung - Institut o alemão de normas. ABN T Associação Br asileira de Normas Técnicas. ISOInternational Standar ds Organization - Organização internacional de padrões. I TU Correspondendo aproximadamente à camada de transporte do OSI reúne os protocolos que realizam as funções de transporte de dados fim a fim, ou seja, considerando apenas a origem e o destino da comunicação, sem se preocupar com os elementos intermediários. A camada de transporte possui dois protocolos principais que são o UDP (User Datagram I Protocol) e TCP (Transmission Control Protocol). Correspondendo aproximadamente às 3 camadas superiores do OSI, e que tem por função tratar questões de representação, codificação e controle de diálogo. 0 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. Aplicação jTransporte É também chamada de camada host-rede ou rede de acesso. É a camada que se relaciona a tudo aquilo que um pacote IP necessita para realmente estabelecer um link físico e depois estabelecer outro link físico. Isso inclui detalhes de tecnologia de LAN e WAN e todos os detalhes nas camadas física e de enlace do OSI. Corresponde aproximadamente à camada de rede do OSI tendo 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 acontece nessa camada. Inter-rede Intra-rede i j Saiba Mais Animação encapsulamento OSI LARC ANSI BSI DIN ABNT ISO ITU https://www.youtube.com/watch?v=DNO37Ah4rKE 18/03/2020 Disciplina Portal https://estacio.webaula.com.br/Classroom/index.html?id=2774867&courseId=15004&classId=1295001&topicId=3115120&p0=03c7c0ace395d… 13/16 International Telecommunications Union - União internacional de telecomunicações. Especi�camente a ITU-T está voltada para comunicações, interfaces e outros padrões relativos a telecomunicações. É a antiga CCITT (Consultative Commitee for International Telephony and Telegraphy). EI A Electr onic Industries Association - Associação das indústrias eletrônicas. TI A T elecommunication Industries Association - Associação das indústrias de telecomunicações. IEEEInstitute of Electrical and Electr onic Engineers - Instituto de engenheiros elétricos e eletrônicos. IE TF Internet Engineering T ask Force - grupo de trabalho de engenharia da internet. F onte: P or detrás de todas estas organizações há empresas, pesquisadores, governos, ONGs e um grande número de voluntários. Da grande maioria destas organizações saem “recomendações” que acabam se transformando em regras gerais aceitas pelo consenso dos usuários. 1 - A camada do modelo OSI em que os pacotes são encapsulados em quadros é a de: EnlaceRedeT ransporte SessãoAplicaçãoJu sti�cativa EIA TIA IEEE IETF Fonte: O o o o o 18/03/2020 Disciplina Portal https://estacio.webaula.com.br/Classroom/index.html?id=2774867&courseId=15004&classId=1295001&topicId=3115120&p0=03c7c0ace395d… 14/16 2 - O conjunt o de regras que determina o formato e a transmissão de dados denomina-se: P adrãoM odelo Repr esentação Pr otocolo CERTO Pilha Ju sti�cativa 3 - No encapsulamento de dados, a informação de controle que é colocada antes dos dados denomina-se: Q uadr o Cabeçalho Cápsula Inform ações de r oteamento Datagr ama Ju sti�cativa o o o o o o o o o o 18/03/2020 Disciplina Portal https://estacio.webaula.com.br/Classroom/index.html?id=2774867&courseId=15004&classId=1295001&topicId=3115120&p0=03c7c0ace395d… 15/16Glossário MAINFRAME Um mainfr ame é um computador de gr ande porte, dedicado normalmente ao processamento de um volume grande de informações. Os mainfr ames são capaz es de oferecer serviços de processamento a milhares de usuários através de milhares de terminais conectados diretamente ou através de uma rede. REDES DE COMPUTADORES Em suma, rede de computadores é um conjunto de equipamento com capacidade de processamento, interligado por um sistema de comunicações, com capacidade de compartilhar recursos e trocar mensagens. SISTEMA DE COMUNICAÇÃO O sistema de comunicação é constituído de enlaces físicos (meio de tr ansmissão) e de um conjunto de regras (protocolo) que permite a interligação dos vários módulos processadores. mainframe mainframes sistema de comunicação 18/03/2020 Disciplina Portal https://estacio.webaula.com.br/Classroom/index.html?id=2774867&courseId=15004&classId=1295001&topicId=3115120&p0=03c7c0ace395d… 16/16 REDE DE TELEPROCESSAMEN TO Teleprocessamento é uma junção de "Telecomunicações" e "Processamento", representando a capacidade de se promover, à distância, o processamento de dados. PROTOCOLO É de�nido como um conjunto de regras. No caso das redes de computadores, os protocolos de�nem como uma rede deve funcionar. Para que dois computadores possam se comunicar, em rede, eles devem usar os mesmos protocolos. MODELO EM CAMADAS Um modelo em camada funciona da seguinte forma: Cada camada funciona independente da outra e busca resolver uma parte do problema; Cada camada tem um conjunto de funções e oferece à camada superior um conjunto de serviço através de uma interface bem de�nida; A camada superior não precisa saber como a camada inferior implementa o seu serviço, apenas tem que saber utilizar a interface. 18 /0 3/ 20 20 Disciplina Portal https://estacio.webaula.com.br/Classroom/index.html?id=2774867&courseId=15004&classId=1295001&topicId=3115120&p0=03c7c0ace395d8… 1/14 F undamentos de Redes de Computadores Aula 2 - Sistemas de Comunicação INTRODUÇÃO Conforme estudamos na aula anterior, o modelo OSI é composto de 7 camadas, enquanto a Arquitetura TCP/IP, de�ne 4 camadas. A camada inferior do TCP/IP é chamada de Intrarrede ou Acesso à Rede, e corresponde as camadas 1 Física e 2 Enlace do modelo OSI. A partir deste ponto, consideraremos um modelo híbrido composto de cinco camadas: Física, Enlace, Rede, Transporte e Aplicação. I L r I. N R fl J V R IO O M ii .A T L K £ I O O M I M M A r i# r4 M l # * 6* I 1 A y 18/03/2020 Disciplina Portal https://estacio.webaula.com.br/Classroom/index.html?id=2774867&courseId=15004&classId=1295001&topicId=3115120&p0=03c7c0ace395d8… 2/14 Esta aula abor dará características do funcionamento das duas camadas inferiores. OBJETIVOS De�nir sistemas de comunicação; Conhecer os tipos de meios físicos; Compreender os métodos de acesso. « 18/03/2020 Disciplina Portal https://estacio.webaula.com.br/Classroom/index.html?id=2774867&courseId=15004&classId=1295001&topicId=3115120&p0=03c7c0ace395d8… 3/14 SISTEMAS DE COMUNICAÇÃO DE DADOS Comunicação é o ato de dois indivíduos trocarem mensagens ou informações - no caso de computadores são os Dados -, enviados de uma forma acordada entre as partes. Um Sistema de Comunicação de Dados pr ovê um meio de transmissão para que os computadores possam realizar o intercâmbio de dados. Djem / Shutterstock Para ter e�cácia, segundo Forouzan (2008), um sistema decomunicações de dados depende dos seguintes fatores: Entr ega O sistema de ve entregar dados no destino correto. Os dados devem ser recebidos pelo dispositivo ou usuário pretendido e somente por esse dispositivo ou usuário. Pr ecisão O sistema de ve entregar dados de forma precisa. Dados que foram alterados durante a transmissão e deixados sem correção são inúteis. Sincr onização O sistema de ve entregar dados no momento certo. Dados entregues com atraso são inúteis. No caso de vídeo e áudio, a entrega em tempo signi�ca fornecer os dados à medida em que eles são produzidos e sem atrasos consideráveis. Este tipo de entrega é denominado transmissão em tempo real. JitterRef ere-se à variação do tempo de chegada do pacote. É o atraso desigual na entrega de pacotes de áudio ou vídeo. Os componentes de um Sistema de Comunicação de Dados, segundo Forouzan (2008), são cinco: Sistema de Comunicação de Dados *4 I Entrega Precisão Sincronização Jitter 18/03/2020 Disciplina Portal https://estacio.webaula.com.br/Classroom/index.html?id=2774867&courseId=15004&classId=1295001&topicId=3115120&p0=03c7c0ace395d8… 4/14 MensagemSão as informações (dados) ser em transmitidos. Entre as formas populares de informação temos texto, imagens e vídeos. EmissorÉ o dispositiv o que envia a mensagem de dados. P ode ser um computador, estação de trabalho, aparelho telefônico, televisão e assim por diante. Recept or É o dispositiv o que r ecebe a mensagem. P ode ser um computador, estação de trabalho, aparelho telefônico, televisão e assim por diante. Meio de T ransmissão É o caminho físico pelo qual uma mensagem tr afega do emissor para o receptor. Alguns exemplos de meio de transmissão são: cabo de par trançado, cabo coaxial, �bra ótica e o ar. Pr otocolo É um conjunt o de regras que controla a comunicação de dados. Representa um acordo entre os dispositivos de comunicação. Sem um protocolo, dois dispositivos podem estar conectados, mas não conseguem se comunicar. Componentes de um Sistema de Comunicações de Dados. Fonte: Br asil Escola (glossário)CAM ADA FÍSICA A camada Física fornece os requisitos para transportar pelo meio físico de transmissão o quadro da camada de Enlace de Dados. Essa camada aceita um quadro completo da camada de Enlace de Dados e o codi�ca como uma série de sinais que serão transmitidos para o meio físico local. Os bits que formam um quadro são recebidos por um dispositivo �nal ou por um dispositivo intermediário. Mensagem Emissor envia Receptor recebe Meio de Transmissão Protocolo PlIMl IW2 Pm3 PlMl Pm2 ProtocoloProtocolo _ Mensagem k.íM«io RacaptorTranvnitsor Brasil Escola (glossário) http://www.brasilescola.com/upload/e/img1.jpg 18/03/2020 Disciplina Portal https://estacio.webaula.com.br/Classroom/index.html?id=2774867&courseId=15004&classId=1295001&topicId=3115120&p0=03c7c0ace395d8… 5/14 A tenção , A camada física entende o quadro com uma sequência de bits que são codi�cados e transmitidos como uma série de sinais. Ela não “enxerga” o quadro. F onte da Imagem: A entr ega de quadros pelo meio físico local exige os seguintes elementos da camada Física: Meio físico e conectores ligados; Representação de bits no meio físico; Codi�cação de dados e informações de controle; Circuito transmissor e receptor nos dispositivos de rede. Lembr e-se: Quadr o é o nome da PDU da camada de Enlace de Dados. Os dois meios físicos mais utilizados em redes de pequeno porte são: Cabo de cobre; Sem �o (Wireless). Victor Metelskiy / Shutterstock Diferentes meios físicos suportam a transferência de bits em velocidades diferentes. A transferência de dados normalmente é discutida em termos de largura de banda e thr oughput (glossário). A largura de banda é a capacidade de um meio transportar dados. A largura de banda digital mede a quantidade de dados que pode �uir de um lugar para outro durante um determinado tempo. A largura de banda normalmente é medida em quilobits por segundo (kbps) ou megabits por segundo (Mbps). O throughput efetivo que você obtém em uma rede, normalmente é menor que a largura de banda disponível, devido a fatores como volume de dados sendo trafegados e congestionamento na rede. CABEAMENTO DE COBRE Ao longo dos anos, foram utilizados vários tipos de cabeamento de cobre como coaxial grosso, coaxial �no e par trançado. Nos dias atuais, o tipo mais utilizado em redes locais é o UTP (Unshielded twisted-pair), em português denominado Par Trançado Não Blindado, com conectores RJ45, sendo utilizado para interconectar dispositivos de redes como os computadores com dispositivos intermediários como switch ou roteadores. Para conectarmos o cabo UTP, devemos seguir os padrões estabelecidos pela norma TIA/EIA 568 que de�ne duas ordens diferentes para os �os. Atenção Fonte da Imagem: Lembre-se: throughput (glossário) 18/03/2020 Disciplina Portal https://estacio.webaula.com.br/Classroom/index.html?id=2774867&courseId=15004&classId=1295001&topicId=3115120&p0=03c7c0ace395d8… 6/14 Shurik76 / Shutterstock A tenção , Situações diversas podem exigir que os cabos UTP sejam conectados de acordo com diferentes padrões de conexão de �os. Isso signi�ca que os �os do cabo precisam ser conectados em uma ordem diferente para conjuntos diferentes de pinos nos conectores RJ-45. A seguir, estão os principais tipos de cabos obtidos pelo uso de padrões especí�cos de conexão de �os: Cabo Dir eto (glossário) ou Str aight-Through (Ethernet) - quando utilizamos o mesmo padr ão nas duas pontas (T568A ou T568B). Cabo Cruzado (glossário) ou Cr ossover (Ethernet) - quando utilizamos o padr ão T568A em uma ponta e o T568B na outra. Assista ao vídeo sobre como montar cabos de redes. VÍDEO SEM FIO (WIRELESS) O meio físico sem �o conduz sinais eletromagnéticos nas frequências de rádio que representam os dígitos binários de comunicação de dados. Como um meio de rede, o sem �o não é restrito aos condutores ou caminhos, como é o meio físico de cobre. As tecnologias de comunicação de dados sem �o funcionam bem em ambientes abertos, entretanto em ambientes fechados, têm sua cobertura prejudicada por determinados materiais de construção utilizados em prédios e estruturas sendo, ainda suscetível à interferência de telefones sem �o, lâmpadas �uorescentes e fornos micro-ondas, entre outros equipamentos. gst / Shutterstock Além disso, pelo fato da cobertura da comunicação sem �o não exigir acesso físico ao meio, os dispositivos e usuários que não são autorizados a acessar a rede poderão ter acesso à transmissão. Portanto, a segurança de rede é o principal componente da administração de uma rede sem �o. O IEEE e os padrões da indústria de telecomunicações para a comunicação de dados sem �o abrangem as camadas Física e Enlace de Dados. Os padrões de comunicação de dados comuns que se aplicam ao meio físico sem �o são: IN’ Padrão T568A Pino Padrão T568B Pino 1. branco de verde (transmissão) 2. verde (transmissão) 3. branco de laranja (Recepção) 4. azul 5. branco do azul 6. laranja (Recepção) 7. branco do marrom 8. marrom 1. branco do laranja (Recepção) 2. laranja (Recepção) 3. branco do verde (Transmissão) 4. azul 5. branco do azul 6. verde (Transmissão) 7. branco do marrom 8. marrom j i | ÍM Mtl M)jj\ 1 T568A T568B Atenção Cabo Direto (glossário) ou Straight-Through (Ethernet) Cabo Cruzado (glossário) ou Crossover (Ethernet) 18/03/2020 Disciplina Portal https://estacio.webaula.com.br/Classroom/index.html?id=2774867&courseId=15004&classId=1295001&topicId=3115120&p0=03c7c0ace395d8… 7/14 P adrão IEEE 802.11 - Ger almente conhecido como “Wi-Fi”, é uma tecnologia Wir eless LAN (WLAN) que utiliza a contenção ou sistema não determinístico com o processo de acesso ao meio físico Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance (CSMA/CA). P adrão IEEE 802.15 - P adrão Wireless Personal Area Network (WPAN), conhecido como "Bluet ooth" (glossário), utiliza um dispositivo de processoem pares para se comunicar a distâncias entre 1, 10 ou 100 metros dependendo da classe do equipamento. TIPOS DE FLUXO DE TRANSMISSÃO A forma de utilização do meio físico que conecta estações dá origem à seguinte classi�cação sobre comunicação no enlace: SimplexO enlace é utilizado apenas em um dos dois possív eis sentidos de transmissão. Teclados, monitores e rádios comerciais (AM,FM) são exemplos de transmissão simplex. Half-duplexO enlace é utilizado nos dois possív eis sentidos de transmissão, porém apenas um por vez, como por exemplo rádios portáteis de comunicação, walk-talk e redes sem �o. F ull-duplex O enlace é utilizado nos dois possív eis sentidos de transmissão simultaneamente como, por exemplo, a telefonia �xa e celular, redes cabeadas com switch. . Padrão IEEE 802.11 - “Wi-Fi" "Bluetooth" (glossário). Padrão IEEE 802.15 - Simplex Sentido dos dados Simplex Half-duplex Sentido dos dados instante 1 Sentido dos dados instante 2 Half Duplex Full-duplex 18/03/2020 Disciplina Portal https://estacio.webaula.com.br/Classroom/index.html?id=2774867&courseId=15004&classId=1295001&topicId=3115120&p0=03c7c0ace395d8… 8/14 Enlaces como os classi�cados ser ão utilizados pelas diferentes topologias que, por sua vez, irão variar de acordo com o tipo de rede utilizada, seus equipamentos e a sua con�guração. TOPOLOGIAS DE REDES O Sistema de Comunicação vai se constituir em um arranjo topológico interligando os diversos nós (glossário) atr avés de enlaces físicos (meios de transmissão) e de um conjunto de regras, com o �m de organizar a comunicação (protocolos). Uma das questões vitais na construção de qualquer sistema de comunicação é qual arranjo topológico deve ser utilizado e quais as alternativas. Essas alternativas dependerão do tipo de rede. A topologia de uma rede irá, muitas vezes, caracterizar o seu tipo, e�ciência e velocidade. A topologia de uma rede de comunicação refere-se à forma como os enlaces físicos e os nós de comutação estão organizados, determinando os caminhos físicos existentes e utilizáveis entre quaisquer estações conectados a essa rede. bluebay / Shutterstock Ao organizar os enlaces físicos em um sistema de comunicação, várias são as formas possíveis de utilização das linhas de transmissão. As ligações podem ser de dois tipos: P onto a Ponto (Point to Point) - car acterizam-se pela presença de somente dois pontos de comunicação, um em cada extremidade do enlace. Multipont o (Multpoint) - pr esença de três ou mais dispositivos de comunicação com possibilidade de utilização do mesmo enlace. Sentido dos dados Full Duplex nós (glossário) £ Ponto a Ponto (Point to Point) - Multiponto (Multpoint) - 18/03/2020 Disciplina Portal https://estacio.webaula.com.br/Classroom/index.html?id=2774867&courseId=15004&classId=1295001&topicId=3115120&p0=03c7c0ace395d8… 9/14 Encapsulamento Fonte: autor Existem duas partes na de�nição da topologia, a t opologia física , que é o la yout atual do �o (meio) e os mét odos de acesso ao meio (t opologia lógica) , que de�nem como os meios são acessados pelos hosts ou nós de r ede e são padronizados por protocolos da camada de enlace. TOPOLOGIAS FÍSICAS 1. Barr amento ou barra Usa um único segment o de backbone (comprimento do cabo) ao qual todos os hosts ou nós de rede se conectam diretamente. Clique aqui (glossário) e conheça mais sobr e o item. 2. AnelConecta um host ou nó de r ede ao próximo até retornar ao primeiro. Isso cria um anel físico do cabo. Clique aqui (glossário) e conheça mais sobr e o item. 3. Estr ela Conecta t odos os cabos ao ponto central de concentração. Esse ponto é normalmente um hub ou switch. Clique aqui (glossário) e conheça mais sobr e o item. CAMADA DE ENLACE A Camada de Enlace é responsável pela troca de quadros entre nós sobre o meio de uma rede física. Termos especí�cos da camada de enlace: Quadr o - A PDU da camada de Enlace.Nó - A notação da Camada 2 par a dispositivos de rede conectados a um meio comum. Meio/Mídia (físico) - O meio físico par a transferência de informação entre dois nós. Rede (física) - Dois ou mais nós conectados a um meio comum. I) topologia física métodos de acesso ao meio (topologia lógica) 1. Barramento ou barra aqui (glossário) 2. Anel aqui (glossário) 3. Estrela aqui (glossário) • Quadro - . Nó- . Meio/Mídia (físico) - • Rede (física) - https://estacio.webaula.com.br/cursos/gon598/galeria/aula2/docs/a02_09_01.pdf https://estacio.webaula.com.br/cursos/gon598/galeria/aula2/docs/a02_09_02.pdf https://estacio.webaula.com.br/cursos/gon598/galeria/aula2/docs/a02_09_03.pdf 18/03/2020 Disciplina Portal https://estacio.webaula.com.br/Classroom/index.html?id=2774867&courseId=15004&classId=1295001&topicId=3115120&p0=03c7c0ace395d… 10/14 A tenção , Uma rede física é diferente de uma rede lógica., , Redes lógicas são de�nidas na camada de Rede pelo arranjo do esquema de endereçamento hierárquico., , Redes físicas representam a interconexão de dispositivos sobre um meio comum. Às vezes, uma rede física também é referida como um segmento de rede. A Camada de Enlace realiza dois serviços básicos: Permite às camadas superiores acessarem o meio usando técnicas como enquadramento; Controla como o dado é colocado sobre o meio e é recebido do meio usando técnicas como o controle de acesso ao meio e detecção de erros. ACESSO AO MEIO A camada de Enlace fornece serviços para suportar os processos de comunicação para cada meio sobre o qual o dado deve ser transmitido. Quando ocorre a transmissão entre dois nós, embora do ponto de vista de rede tenhamos uma origem e um destino bem de�nidos, no enlace podem ocorrer numerosas transições. Em cada salto ao longo do caminho, um dispositivo intermediário - geralmente um roteador - aceita quadros de um meio, desencapsula o quadro e então encaminha o pacote em um novo e apropriado quadro ao meio daquele segmento de rede física. Observe a �gura abaixo. O PCA, localizado no Rio de Janeiro, deseja acessar o servidor INTERNET localizado em São Paulo. Podemos notar que cada link entre os dispositivos usa um meio diferente. Entre o PCA e o MODEM ADSL1 temos um link UTP, a seguir temos a ligação entre os modens utilizando ADSL, o MODEM ADSL2 está ligado ao ROTEADOR1 via um link UTP, entre os ROTEADORES temos uma linha serial e �nalmente temos novamente dois links UTP ligando o SWITH ao ROTEADOR2 e ao SERVIDOR INTERNET. Comparação OSI X TCP/IP Fonte Autor A medida que o pacote navega de PCA até o MODEM ADSL1 ele será encapsulado em um quadro Ethernet (glossário), desencapsulado, processado e então encapsulado na tecnologia utilizada entre os modens, e assim sucessivamente. Podemos notar, então, que embora os dois nós (PCA e SERVIDOR INTERNET) estejam se comunicando com seus protocolos par da camada de Rede (IP), numerosos protocolos da camada de Enlace são utilizados para transmitir os pacotes IP através dos vários tipos de LANs e WANs. Esta troca de pacotes exige que a camada de enlace trabalhe com uma diversidade de protocolos pois cada transição de meio físico pode exigir um protocolo da camada de Enlace. A Camada de Enlace isola de modo efetivo os processos de comunicação nas camadas superiores, a partir das transições de meio físico que podem ocorrer �m a �m. Um quadro é recebido e direcionado a um protocolo da camada superior, neste caso o IPv4 que não precisa estar a par de qual meio de comunicação ele usará. MÉTODOS DE ACESSO AO MEIO (TOPOLOGIA LÓGICA) Atenção Transmissão de Dados ROTEADOR 1 ROTEADOR 2MODEM ADSL 2 / > / MODEM ADSL 1 SWITCH PCA SERVIDOR INTERNET Ethernet (glossário) 18/03/2020 Disciplina Portal https://estacio.webaula.com.br/Classroom/index.html?id=2774867&courseId=15004&classId=1295001&topicId=3115120&p0=03c7c0ace395d8… 11/14 O mét odo de acesso ao meio, também chamada de topologia lógica por alguns autores, de uma rede é a forma como os hosts ou nós de redes se comunicam através dos meios. Cada protocolo da camadade Enlace determina o seu método de controle de acesso ao meio. Essas técnicas de controle de acesso de�nem se e como os nós compartilham o meio. Existem diferentes formas de regular a colocação dos quadros no meio. Alguns métodos de controle de acesso se baseiam em um controle estrito, enquanto outros são mais simples. Os dois mét odos básicos de controle de acesso ao meio são: Contr olado - Cada nó tem um moment o apropriado para usar o meio; Baseados em Contenção - Os nós competem pelo dir eito de transmitir utilizando o meio. ACESSO CONTROLADO Neste método, os dispositivos se revezam no acesso ao meio, seguindo uma sequência determinada. A forma mais comum é a utilização de um símbolo (token em inglês). O símbolo pode ser entendido como um bastão na corrida de revezamento. O nó que detém o símbolo é o único que pode realizar a transmissão naquele momento. Se o dispositivo não precisa acessar o meio, passa o símbolo para o nó seguinte na rede. Quando o dispositivo coloca um quadro no meio, nenhum outro dispositivo pode fazer o mesmo até que a transmissão esteja concluída e o quadro tenha sido retirado pelo nó que o colocou. Após a retirada, o nó de origem, tipicamente, libera o símbolo para o próximo nó na rede. O Acesso Controlado também é denominado Passagem de Símbolo, (Token Passing) e foi utilizado na rede em Anel Token Ring da IBM. Assista ao vídeo Passagem de símbolo. VÍDEO ACESSO BASEADO EM CONTENÇÃO Este método permite que qualquer dispositivo tente acessar o meio sempre que ele tenha dados para enviar. Desse modo, a tendência da rede é se tornar um caos completo, com vários nós transmitindo ao mesmo tempo e com as diversas transmissões se misturando no meio físico e gerando colisão de dados, caso em que dados enviados pelos dispositivos serão corrompidos e necessitarão ser reenviados. Saiba Mais, Clique aqui (galeria/aula2/docs/a02_12_01.pdf ) para aprofundar mais seus conhecimentos sobre o item “Acesso baseado em Contenção”. Os dois métodos básicos de controle de acesso ao meio são: • Controlado - • Baseados em Contenção - Não tenho nada para enviar Tenho um quadro para enviar mas não é minha vez,vou esperar <3 Tenho um quadro para enviar, é minha vez, vou enviar Não tenho nada para enviar colisão de dados Saiba Mais aqui https://estacio.webaula.com.br/cursos/gon598/galeria/aula2/docs/a02_12_01.pdf 18/03/2020 Disciplina Portal https://estacio.webaula.com.br/Classroom/index.html?id=2774867&courseId=15004&classId=1295001&topicId=3115120&p0=03c7c0ace395d… 12/14 Q uestão 1: O m ét odo de acesso utilizado em uma rede sem �os é o: CSM A/CDCSM A/CA CORRETA P assagem de Símbolo Acesso Contr olado P olling Ju sti�cativa Questão 2: A camada de acesso a Rede do TCP/IP corresponde a: Cam ada de Enlace do O SI Cam ada de Rede do O SI Cam ada Física do O SI Cam adas de Rede e Enlace do O SI Cam adas de Enlace e Física do O SI CO RRETA Ju sti�cativa Questão 3: Quando podemos realizar a transmissão nos dois sentidos, mas não ao mesmo tempo temos uma transmissão: Duplex o o o o o o o o o o 18/03/2020 Disciplina Portal https://estacio.webaula.com.br/Classroom/index.html?id=2774867&courseId=15004&classId=1295001&topicId=3115120&p0=03c7c0ace395d… 13/14 F ull Duplex Half Duplex CORRETA SimplexHalf SimplexJu sti�cativa Glossário THROUGHPUT É a medida da transferência de bits pelo meio físico durante um determinado período. o o o o o 18/03/2020 Disciplina Portal https://estacio.webaula.com.br/Classroom/index.html?id=2774867&courseId=15004&classId=1295001&topicId=3115120&p0=03c7c0ace395d… 14/14 CABO DIRE TO O cabo dir eto é o tipo " normal" de cabo, usado para ligar os micros ao switch. CABO CRUZADO O cabo cruzado permite ligar dir etamente dois micros, sem precisar do hub ou switch. Ele é uma opção mais barata quando você tem apenas dois micros. BLUETOOTH É o tipo de rede utilizado quando pareamos dois celulares, o celular e um fone de ouvido ou o celular e o kit multimídia do automóvel. NÓ Um Nó de rede é um computador, celular ou outro tipo de dispositivo ligado à rede. ETHERNET É uma arquitetura de rede local que, entre suas especi�cações, possui o cabeamento UTP. Estudaremos esta arquitetura mais à frente na disciplina. cabo direto cabo cruzado 25/03/2020 Disciplina Portal https://estacio.webaula.com.br/Classroom/index.html?id=2774867&courseId=15004&classId=1295001&topicId=3117114&p0=03c7c0ace395d80… 1/15F undamentos de Redes de Computadores Aula 3: Ethernet INTRODUÇÃO A Ethernet é composta de padrões das camadas inferiores, física e enlace. Embora as especi�cações Ethernet suportem meios físicos diferentes, larguras de banda diferentes e outras variações das camadas física e de enlace, o formato básico de estrutura e esquema de endereço é o mesmo para todas as variedades da Ethernet. Nesta aula, examinaremos as características e a operação Ethernet, à medida que ela evolui de uma tecnologia de comunicação de dados de meio físico compartilhado, com base em contenção, para a tecnologia full-duplex de alta largura de banda atual. * mam 25/03/2020 Disciplina Portal https://estacio.webaula.com.br/Classroom/index.html?id=2774867&courseId=15004&classId=1295001&topicId=3117114&p0=03c7c0ace395d80… 2/15 OBJE TIVOS Descrever a evolução da Ethernet; Examinar a função e as características do método de controle de acesso ao meio utilizado pelo protocolo Ethernet; Analisar os recursos da camada Física e de Enlace de Dados da Ethernet; Comparar hubs e switches Ethernet. 4. 25/03/2020 Disciplina Portal https://estacio.webaula.com.br/Classroom/index.html?id=2774867&courseId=15004&classId=1295001&topicId=3117114&p0=03c7c0ace395d80… 3/15 ETHERNET A Ethernet foi primeira LAN do mundo, sua versão original foi criada por Rober t Metcalfe e seus colegas da X erox há mais de 30 anos. O primeiro padrão Ethernet foi publicado em 1980, e como seus criadores desejavam que a Ethernet fosse um padrão compartilhado com o qual todos pudessem se bene�ciar, ela foi lançada como um padrão aberto, dando origem no início da década de 80 aos primeiros produtos comerciais. F onte: Primeir o esquema da Ethernet, desenvolvido por Meltcafe Atenção , O Institute of Electrical and Electronics Engineers (Instituto de Engenharia Elétrica e Eletrônica IEEE) publicou, em 1985, padrões para LANs que começam com o número 802 sendo o da Ethernet o IEEE 802.3. A Ethernet opera nas duas camadas inferiores do modelo OSI: a camada de Enlace de Dados e a camada Física. A Ethernet na Camada 1 envolve sinais, �uxos de bits que trafegam no meio, componentes físicos que colocam sinais no meio e várias topologias. A Camada 1 da Ethernet desempenha um papel essencial na comunicação que ocorre entre os dispositivos, mas tem limitações que são corrigidas na camada de enlace conforme descrito na tabela: T abela 1 – Limitações da Camada Física Ethernet e soluções da Camada de Enlace ENCAPSULAMENTO DE DADOS O Encapsulamento de dados fornece três funções principais: Robert Metcalfe STTiTKlW EH3HTer-Fÿ:Eÿ"*|.I *ÿ/ <3TAP JÿNTÉCÍAce t'AW_S Ct»WLETÿ Trm*iincR "W ew-£. Fonte: Limitações da Camada 1 Solução na Camada 2 Utiliza quadros para organizar os bits em grupos Utiliza endereços físicos, para identificar os nós Controla o acesso ao meio utilizando o CSMA/CD Reconhece somente fluxos de bits Não consegue identificar dispositivos Não consegue controlar o acesso ao meio 25/03/2020 Disciplina Portal https://estacio.webaula.com.br/Classroom/index.html?id=2774867&courseId=15004&classId=1295001&topicId=3117114&p0=03c7c0ace395d80… 4/15 O processo de encapsulamento de dados inclui a montagem de quadros antes da transmissão e análise de quadros em seu recebimento. Ao formar o quadro, a camada de enlace da Ethernet adiciona um cabeçalho e um trailer à PDU da Camada 3. Ao realizarmos o enquadramento, podemos identi�car os bits que compõem o quadro, através de delimitadores, o que favorece a sincronizaçãoentre os nós transmissores e receptores. O processo de encapsulamento também fornece endereçamento da camada de Enlace de Dados. Cada cabeçalho Ethernet adicionado ao quadro contém o endereço físico (endereço MAC) que permite que um quadro seja entregue a um nó de destino. Uma função adicional do encapsulamento de dados é a detecção de erros. Cada quadro Ethernet contém um trailer com veri�cação de redundância cíclica (CRC ) (glossário) do conteúdo do quadr o. Esse método permite que o receptor veri�que se o quadro foi recebido sem erros. O CONTROLE DE ACESSO AO MEIO FÍSICO As implementações iniciais de Ethernet utilizavam, do ponto de vista lógico, uma topologia em barr amento (glossário)multi-acesso. Isso signi�ca que t odos os nós (dispositivos) naquele segmento de rede compartilham o meio. Isso também signi�ca que todos os nós naquele segmento recebem todos os quadros transmitidos por qualquer nó. Como todos os nós recebem todos os quadros, cada nó precisa determinar se um quadro deve ser aceito e processado, para tal deve existir algum método tipo de endereçamento no quadro, o que é fornecido pelo endereço MAC. O método de controle de acesso ao meio para a Ethernet clássica é o Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection (CSMA/CD). ENDEREÇAMENTO DE CAMADA DE ENLACE Delimitação de quadros Endereçamento Detecção de erros (CRC) (glossário) barramento (glossário) 25/03/2020 Disciplina Portal https://estacio.webaula.com.br/Classroom/index.html?id=2774867&courseId=15004&classId=1295001&topicId=3117114&p0=03c7c0ace395d80… 5/15 Figur a 1 – Ender eço MAC Para permitir a comunicação entre os computadores em uma rede, cada um precisa ser identi�cado de forma única. Assim, cada interface de rede de um computador tem um endereço físico, chamado de endereço Media Access Control (ou endereço MAC), que está gravado na placa de rede. Para ler mais sobre os endereçamentos MAC, clique aqui. (galeria/aula3/docs/A3_t01.pdf ) TRANSMISSÃO NA CAMADA DE ENLACE Quando um dispositivo em um segmento de rede quer enviar dados para outro dispositivo, ele pode endereçar o quadro colocando seu MAC como origem e o MAC do outro dispositivo como Destino. Como esse quadro trafega pelos meios da rede, a placa de rede em cada dispositivo veri�ca se o seu endereço MAC corresponde ao endereço de destino físico carregado pelo quadro de dados. Se não corresponder, a placa de rede descarta o quadro de dados. Quando os dados passam pela sua estação de destino, a placa de rede dessa estação faz uma cópia, retira os dados do envelope e os passa ao computador. galeria/aula3/img/slidertransicao/s09.jpg Observe a Figura 2, Vamos supor que o computador à direita deseja mandar um pacote para o servidor de impressão: galeria/aula3/img/slidertransicao/s10.jpg O pacote de dados descerá pelas várias camadas e ao atingir a camada 2 serão colocados no quadro o endereço de origem (02608c036592) e o endereço do destinatário (02608c428197). O quadro é então transmitido segundo as normas da camada 1. Todo os computadores ligados ao meio recebem o quadro e ao recebê-lo veri�cam se o mesmo é endereçado a ele. galeria/aula3/img/slidertransicao/s11.jpg Na Figura 4 podemos observar que o computador do meio (endereço MAC 02608c741965) compara seu endereço com o endereço do destinatário (02608c428197). Como são diferentes ele despreza o quadro. galeria/aula3/img/slidertransicao/s12.jpg O pacote continua seu percurso no cabo e atinge o servidor de impressão. A placa de rede do servidor compara seu endereço MAC com o endereço do destinatário (02608c428197). Como são iguais, ela copia o quadro e inicia o processo de desencapsulamento. (Figura 5) galeria/aula3/img/slidertransicao/s13.jpg O pacote então sobe pelas camadas do modelo OSI, sendo desencapsulado. Ao atingir a camada de aplicação temos os dados recuperados e o servidor de impressão pode, então, encaminhar o documento para a impressora. (Figura 6) 0 0 _ Placa de rede MAC: 01:a5:3d:22:22:22 Placa de rede MAC: 01:a5:3d:ll:ll:ll ) Placa de rede MAC: 01:a5:3d:33:33:33 Placa de rede MAC: 01:a5:3d:44:44:44 o Figura 1 - aqui. https://estacio.webaula.com.br/cursos/gon598/galeria/aula3/docs/A3_t01.pdf 25/03/2020 Disciplina Portal https://estacio.webaula.com.br/Classroom/index.html?id=2774867&courseId=15004&classId=1295001&topicId=3117114&p0=03c7c0ace395d80… 6/15 EV OLUÇÃO DA ETHERNET Os primeiros padrões de Ethernet, conhecidas como Thicknet (10BASE5) e Thinnet (10BASE2), usavam cabo coaxial para conectar computadores em uma topologia de barramento. Cada computador era diretamente conectado ao backbone. Esses primeiros padrões foram feitos pensando em um ambiente de baixa largura de banda, sendo o acesso aos meios realizado pelo CSMA que evolui para o CSMA/CD. Além de ser uma topologia de barramento lógica na camada de Enlace de Dados, a Ethernet também usava uma topologia de barramento física. F onte da Imagem: Com a e volução da tecnologia, os meios físicos de cabo coaxial foram substituídos pelas primeiras categorias de cabos UTP. Os cabos UTP eram mais fáceis de trabalhar que cabos coaxiais, mais leves e mais baratos. Dando origem ao padrão 10BASET em que o ponto central do segmento de rede normalmente era um hub (glossário). Durante períodos de baixa atividade de comunicação, as poucas colisões que ocorrem são gerenciadas pelo CSMA/CD, com pouco ou nenhum impacto no desempenho. No entanto, à medida que o número de dispositivos e o consequente tráfego de dados cresce, o aumento das colisões pode ter impacto considerável no trabalho dos usuários. V \\A 10BASE5, ou Thicknet, utilizava um cabo coaxial grosso que permitia distâncias de cabeamento de até 500 metros antes que o sinal precisasse de um repetidor. A 10BASE2, ou Thinnet, usava um cabo coaxial fino de diâmetro menor e mais flexível do que a Thicknet e que permitia distâncias de cabeamento de 185 metros. \ Exemplos de cabo coaxial 1 A Exemplo de cabo UTP Fonte da Imagem: hub (glossário) 25/03/2020 Disciplina Portal https://estacio.webaula.com.br/Classroom/index.html?id=2774867&courseId=15004&classId=1295001&topicId=3117114&p0=03c7c0ace395d80… 7/15 A Figur a 7 mostra uma topologia estrela com hub. Nesta, PC1 tenta enviar um quadro para PC2 e ao mesmo tempo PC4 tenta enviar um quadro para PC3. Como o hub é half-duplex ocorre uma colisão, representada na Figura pelos pacotes em chama. Dessa forma, podemos notar que todos os computadores da topologia estão no mesmo domíniode colisão (glossário). CSMA/CD (CARRIER SENSE MULTIPLE ACCESS WITH COLLISION DETECTION) O CSMA/CD é método de acesso padrão da Ethernet. A parte CSM A (glossário) do mét odo determina que: CSMA – MEIO LIVRE Quando uma estação deseja transmitir, ela “escuta” o canal, se ele estiver livre, ela pode transmitir: ..LLL m M rrzp\it. 1rr•I. Hi- rn mr% Uma boa analogia é quando saímos para o trabalho ou para a escola de manhã, as ruas estão relativamente vazias e sem congestionamento. Mais tarde, quando há mais carros na rua, pode haver colisões e o tráfego fica mais lento. domínio de colisão (glossário) * lul <» PCI PC2 PC3 PC4 Figura 7 - Colisão Fonte autor CSMA (glossário) 25/03/2020 Disciplina Portal https://estacio.webaula.com.br/Classroom/index.html?id=2774867&courseId=15004&classId=1295001&topicId=3117114&p0=03c7c0ace395d80… 8/15 F igura 8 – CSMA – Meio Livre Fonte: adaptado de curso Network Essencial da Microsoft CSMA – MEIO OCUPADO Se estiver ocupado, ela deve esperar até que o meio esteja livre. F igura 9 – CSMA – Meio Ocupado Fonte: adaptado de curso Network Essencial da Microsoft CSMA – DUAS ESTAÇÕES PERCEBEM O MEIO LIVRE E TRANSMITEM Esta regra diminui as colisões, mas não as impede, já que duas estações podem perceber o canal como livre ao mesmo tempo e realizarem a transmissão. Figura 10 – CSMA – Duas estações percebem o meio livre e transmitem Fonte: adaptado de curso Network Essencial da Microsoft CSMA – COLISÃO O que provoca uma colisão. o o o oH| Dl Hl Dl T-J -T-J T* -yj O O O o Dl B| Dl Dl 8 i tz -_I t wm FT1 8 25/03/2020 Disciplina Portal https://estacio.webaula.com.br/Classroom/index.html?id=2774867&courseId=15004&classId=1295001&topicId=3117114&p0=03c7c0ace395d80… 9/15 F igura 11 – CSMA – Colisão Fonte: adaptado de curso Network Essencial da Microsoft A parte CD (glossário) do mét odo estabelece que a detecção de colisão é r ealizada durante a transmissão. Ao transmitir, uma estação �ca o tempo todo escutando o meio e, notando uma colisão, aborta a transmissão (Figura 12). Detectada a colisão, a estação espera por um tempo aleat ório (glossário) par a tentar a retransmissão. (�guras 13 e 14). Figur a 12 – CSMA/CD – Detecção de Colisão Fonte: adaptado de curso Network Essencial da Microsoft Figur a 13 – CSMA/CD – Estação 6 retransmite Fonte: adaptado de curso Network Essencial da Microsoft l E if CD (glossário) colisão tempo aleatório (glossário) O O CDLUSIDH DEIECTEO 5 1I r- w o o Ô r- r— » 25/03/2020 Disciplina Portal https://estacio.webaula.com.br/Classroom/index.html?id=2774867&courseId=15004&classId=1295001&topicId=3117114&p0=03c7c0ace395d8… 10/15 Figur a 14 – CSMA/CD – Estação 4 retransmite Fonte: adaptado de curso Network Essencial da Microsoft ETHERNET COMUTADA A evolução tecnológica levou a substituição dos hubs pelos comutadores (swtiches) em redes Ethernet. Os comutadores podem controlar o �uxo de dados ao isolar cada porta e enviar um quadro apenas a seu destino adequado (se este for conhecido), em vez de enviar cada quadro a cada dispositivo. A Fig. 15 mostra uma topologia estrela com switch. Nesta PC1 tenta enviar um quadro para PC2 e ao mesmo tempo PC4 tenta enviar o um quadro para PC3, como o comutador pode chavear entre os destinos diferentes não ocorre a colisão, o que melhora o desempenho da rede. O comutador reduz o número de dispositivos que recebe cada quadro, o que, por sua vez, diminui ou minimiza a possibilidade de colisões. Isso, e a introdução posterior das comunicações full-duplex (ter uma conexão que possa transmitir e receber sinais ao mesmo tempo), permitiu o desenvolvimento da Ethernet 1 Gbps e na prática eliminou as colisões. Na mesma situação da Fig. 15 considere agora que o PC1 tenta enviar um quadro para PC2 e ao mesmo tempo PC4 tenta enviar o um quadro para PC1, note que PC1 precisará transmitir e receber ao mesmo tempo, como o switch é full- duplex não ocorre a colisão, e a transmissão ocorre nos dois sentidos simultaneamente. Figura 15 – Ethernet com comutador – Livre de colisão Fonte autor | H| *»| D| U| III D| HI «mi.......n.11«a,IHIIIMMUMMU-1- o o OH or a g g_f > PCI PC3 PC4PC2 25/03/2020 Disciplina Portal https://estacio.webaula.com.br/Classroom/index.html?id=2774867&courseId=15004&classId=1295001&topicId=3117114&p0=03c7c0ace395d8… 11/15 O nome de uma pessoa geralmente não muda. O endereço de uma pessoa, por outro lado, refere-se ao local onde mora e pode ser alterado. Assim como o nome de uma pessoa, o endereço MAC de um host não muda; ele é atribuído �sicamente à placa de rede do host e é conhecido como endereço físico. O endereço físico permanece o mesmo, independentemente de onde o host está colocado. O endereço IP é semelhante ao endereço de uma pessoa. Esse endereço baseia-se no local em que o host realmente se encontra. Por meio desse endereço, é possível que um quadro determine o local a partir do qual um quadro deve ser enviado. O endereço IP, ou o endereço de rede, é conhecido como um endereço lógico por ser atribuído logicamente. Ele é atribuído a cada host por um administrador de rede com base na rede local em que o host está conectado. Endereços MAC e IP Há dois endereços principais atribuídos a um dispositivo de host: •Endereço ffsico (o endereço MAC); •Endereço lógico (o endereço IP). Tanto o endereço MtAC como o IP trabalham juntos para identificar um dispositivo na rede. O processo de usar os endereços MAC e IP para localizar um computador é semelhante ao processo de usar o nome e o endereço de uma pessoa para enviar uma carta. [ij 25/03/2020 D is ci pl in a Po rta l ht tp s: //e st ac io .w eb au la .c om .b r/C la ss ro om /in de x. ht m l? id =2 77 48 67 &c ou rs eI d= 15 00 4& cl as sI d= 12 95 00 1& to pi cI d= 31 17 11 4& p0 =0 3c 7c 0a ce 39 5d 8… 12 /1 5 Os ender eç os M AC fí si co e IP ló gi co s ão n ec es sá rio s pa ra q ue u m c om pu ta do r s e co m un iq ue e m um a re de h ie rá rq ui ca , a ss im c om o o no m e e o en de re ço d e um a pe ss oa s ão n ec es sá rio s pa ra e nv ia r um a ca rt a. A Et he rn et C om ut ad a ut ili za u m a to po lo gi a fís ic a em : a) Mesh.b) Estr el a. c) Barr am en to . d) Anel.e) Híbrida.Ju st i� ca tiv a Se gu nd o o CS M A/ CD , q ua nd o oc or re u m a co lis ão o s ho st s en vo lv id os : a) Continuam tr an sm iti nd o. b) Desistem de tr an sm iti r. c) P ar am a tr an sm is sã o te nt am re tra ns m iti r i m ed ia ta m en te . d) P ar am a tr an sm is sã o te nt am re tra ns m iti r a pó s um te m po � xo . e) P ar am a tr an sm is sã o te nt am re tra ns m iti r a pó s um re ta rd o al ea tó rio . o o o o o o o o regis Marcador de texto regis Marcador de texto 25/03/2020 D is ci pl in a Po rta l ht tp s: //e st ac io .w eb au la .c om .b r/C la ss ro om /in de x. ht m l? id =2 77 48 67 &c ou rs eI d= 15 00 4& cl as sI d= 12 95 00 1& to pi cI d= 31 17 11 4& p0 =0 3c 7c 0a ce 39 5d 8… 13 /1 5 Ju st i� ca tiv a Q ua nd o re al iz am os u m a tra ns m is sã o, o h os t d e de st in o ac ei ta o q ua dr o se o e nd er eç o de d es tin o fo r i gu al a o se u: a) Ender eç o de R ed e. b) Ender eç o de H os t. c) Ender eç o Ló gi co . d) Ender eç o M AC . e) Ender eç o IP . Ju st i� ca tiv a o o o o o o o regis Marcador de texto 25/03/2020 Disciplina Portal https://estacio.webaula.com.br/Classroom/index.html?id=2774867&courseId=15004&classId=1295001&topicId=3117114&p0=03c7c0ace395d8… 14/15Glossário IEEE 802.3 Assista ao vídeo: http://migre.me/vm4nn (https://www.youtube.com/watch?v=7xa7TjEebEM) CRC Se desejar saber mais a respeito do funcionamento do CRC assista aos vídeos: http://migre.me/vm4py (https://www.youtube.com/watch?v=XWcJcybL3JQ) e http://migre.me/vm4q0 (https://www.youtube.com/watch?v=wyUNSzDbFjg) BARRAMENTO Como veremos mais à frente, a Ethernet original utilizava uma topologia física em barramento, e mesmo implementações posteriores em estrela utilizavam um hub, equipamento de camada 1, funcionavam como se fosse um barramento do ponto de vista lógico. HUB https://www.youtube.com/watch?v=7xa7TjEebEM https://www.youtube.com/watch?v=XWcJcybL3JQ https://www.youtube.com/watch?v=wyUNSzDbFjg 25/03/2020 Disciplina Portal https://estacio.webaula.com.br/Classroom/index.html?id=2774867&courseId=15004&classId=1295001&topicId=3117114&p0=03c7c0ace395d8… 15/15 Os hubs concentr am as conexões. Em outras palavras, eles pegam um grupo de nós e permitem que a rede os veja como uma só unidade. Quando o sinal (bit) chega em uma porta, é copiado para as outras portas para que todos os segmentos na LAN recebam o quadro. Utilizar o hub nesta topologia de barramento aumentou a con�abilidade da rede a permitir que qualquer cabo falhe sem interromper toda a rede. O hub fornece um meio compartilhado half-duplex que continua sujeito as colisões. DOMÍNIO DE COLISÃO Os dispositivos conectados que acessam um meio físico compartilhado por meio de um hub ou uma série de hubs diretamente conectados compõem o que chamamos de domínio de colisão. O domínio de colisão também é conhecido como segmento de rede sendo composto por todos os nós que são afetados por uma colisão. Os hubs e repetidorescontribuem para o aumento do tamanho do domínio de colisão. Para saber mais a respeito de domínios de colisão assista ao vídeo: http://migre.me/vm4tJ (https://www.youtube.com/watch?v=To9_rydzO6A) CSMA Para saber mais sobre CSMA, assista aos seguintes vídeos: http://migre.me/vm2ex (https://www.youtube.com/watch?v=h9cgT0JJfFE&feature=youtu.be) http://migre.me/vm2fc (https://www.youtube.com/watch?v=EVjOriC44nY&feature=youtu.be) http://migre.me/vm2fy (https://www.youtube.com/watch?v=sYvBjoYTVHs&feature=youtu.be) CD Para saber mais a respeito do CD assista ao vídeo: http://migre.me/vm37c (https://www.youtube.com/watch?v=ldP6YNmIlUQ&feature=youtu.be) TEMPO ALEATÓRIO Se as estações envolvidas na colisão tentassem retransmitir esperando o mesmo tempo ocorreria uma nova colisão. Por isso, o tempo que cada uma espera para tentar a retransmissão deve ser diferente. https://www.youtube.com/watch?v=To9_rydzO6A https://www.youtube.com/watch?v=h9cgT0JJfFE&feature=youtu.be https://www.youtube.com/watch?v=EVjOriC44nY&feature=youtu.be https://www.youtube.com/watch?v=sYvBjoYTVHs&feature=youtu.be https://www.youtube.com/watch?v=ldP6YNmIlUQ&feature=youtu.be 01/04/2020 Disciplina Portal https://estacio.webaula.com.br/Classroom/index.html?id=2774867&courseId=15004&classId=1295001&topicId=3117116&p0=03c7c0ace395d80… 1/10F undamentos de Redes de Computadores Aula 4: Protocolos da Camada de Rede INTRODUÇÃO Na aula anterior vimos a Arquitetura Ethernet, como ela funciona e que temos endereço físico (MAC) e lógicos (IP). Nesta aula, analisaremos como se realiza o mapeamento entre eles. Além disso, examinaremos as funções da camada de redes e aprender como, quando você navega na internet, é encontrado o site que você procura. OBJETIVOS &Í if p.Í W..... a 01/04/2020 Disciplina Portal https://estacio.webaula.com.br/Classroom/index.html?id=2774867&courseId=15004&classId=1295001&topicId=3117116&p0=03c7c0ace395d80… 2/10 Identi�car as funções da camada de rede; Conhecer o roteamento; Conhecer o Protocolo ARP. r.T v 01/04/2020 Disciplina Portal https://estacio.webaula.com.br/Classroom/index.html?id=2774867&courseId=15004&classId=1295001&topicId=3117116&p0=03c7c0ace395d80… 3/10 ADDRESS RESOLUTION PROTOCOL - ARP (PROTOCOLO PARA RESOLUÇÃO DE ENDEREÇOS) Cada nó em uma rede IP tem um endereço MAC e um endereço IP. Para enviar dados, o nó deve usar esses dois endereços. O nó deve usar seus próprios endereços MAC e IP nos campos origem e deve fornecer um endereço MAC e um endereço IP para o destino. Enquanto o endereço IP destino será fornecido por uma camada superior, o nó emissor precisará de uma maneira para localizar o endereço MAC destino para um determinado link de Ethernet. Essa é a �nalidade do ARP. O ARP baseia-se em determinados tipos de mensagens de br oadcast Ethernet e mensagens unicast Ethernet, chamadas solicitações ARP e respostas ARP. Para que um quadro seja colocado no meio físico da LAN, ele deve possuir um endereço MAC de destino. Quando um pacote é enviado à camada de Enlace para ser encapsulado em um quadro, o nó consulta uma tabela em sua memória para encontrar o endereço da camada de Enlace que é mapeado ao endereço IPv4 de destino. Essa tabela é chamada de T abela ARP ou de ARP CA CHE . A tabela ARP é armaz enada na RAM do dispositivo. Cada entrada, ou linha, da tabela ARP possui um par de valores: um Endereço IP e um endereço MAC. Nós chamamos o relacionamento entre os dois valores de mapa - isso signi�ca simplesmente que você pode localizar um endereço IP na tabela e descobrir o endereço MAC correspondente. A tabela ARP gera o cache de mapeamento para os dispositivos na rede local. Para começar o processo, um nó de transmissão tenta localizar na tabela ARP o endereço MAC mapeado a um destino IPv4. Se esse mapa estiver em cache na tabela, o nó usa o endereço MAC como o MAC de destino no quadro que encapsula o pacote IPv4. O quadro é, então, codi�cado no meio físico de rede. OtXM I » oo«I* Tabela ARP ARPCACHE PS C:\Users\sidneynicolau> arp a Interface: 192.168.1.2 ---0x7Endereço IP.168.192.168.1.254 192.168.1.255 224.0.0.22 224.0.0.252 224.0.0.253 239.255.255.250 255.255.255.255 PS C:\Users\sidneynicolau> Endereço físico 30-91-8f-f7-b2-c2 32-91-8f-f7-b2-c2 ff-ff-ff-ff-ff-ff 01-00-5e-00-00-16 01-00-5e-00-00-fc 01-00-5e-00-00-fd 01-00-5e-7f-ff-fa ff-ff-ff-ff-ff-ff 192 1.1 01/04/2020 Disciplina Portal https://estacio.webaula.com.br/Classroom/index.html?id=2774867&courseId=15004&classId=1295001&topicId=3117116&p0=03c7c0ace395d80… 4/10 Quando o ARP recebe uma solicitação para mapear um endereço IPv4 a um endereço MAC, ele procura um mapa em cache na sua tabela ARP. Se não encontrar uma entrada, o encapsulamento do pacote de IPv4 falha e os processos de Camada 2 noti�cam o ARP que precisam de um mapa. Os processos ARP enviam, então, um pacote de solicitação ARP para descobrir o endereço MAC do dispositivo de destino na rede local. Esta solicitação denomina-se ARP Request. Atenção , O ARP Request é enviado tendo como endereço MAC de destino FF:FF:FF:FF:FF:FF, que corresponde ao MAC de broadcast, o que faz com que todos os computadores do segmento de rede aceitem o quadro. Se o dispositivo que está recebendo a solicitação tiver o endereço IP de destino, ele responde com uma resposta ARP (ARP Reply) (glossário). Este dispositivo aproveita para criar uma entrada em seu ARP Cache com o MAC do solicitante. ARPCACHE 192.10.10300:0d:15:33:33:33 Queroenviarum pacote para 192.10.10.2e nãoseioseu MACIP:192.10.10.1 MAC:00:0d:15:11:11:11 D IP:192.10.10.4 MAC:00:0d:15:44:44:44 IP:192.10.10.2 MAC:00:0d:15:22:22:22 D IP:192.10.10.3 MAC:00:0d:15:33:33:33 Figura2-Endereço não mapeadonocache ARP Request ARPCACHE 192.10.10.3 00:0d:15:33:33:33 Vouenviar um ARP request para todos osnósdosegmentoIP:192.10.10.1 MAC:OOrfkfcl 5:1 1:11:11 D & IP:192:10.10.4 MAC:00:0d:l5:44:44:44 IP:192.10.102 MAC:00:0d:l5:22:22:22 D IP: 192.10.10.3 MAC:00:0d:15:33:33:33 Figura 3-ARP Request (ARP Reply)(glossário) 01/04/2020 Disciplina Portal https://estacio.webaula.com.br/Classroom/index.html?id=2774867&courseId=15004&classId=1295001&topicId=3117116&p0=03c7c0ace395d80… 5/10 Os pacotes para o endereço IPv4 podem, agora, ser encapsulados em quadros. Se nenhum dispositivo responder à solicitação ARP, o pacote é abandonado porque o quadro não pode ser criado. Essa falha de encapsulamento é informada para as camadas superiores do dispositivo. Se o dispositivo é um dispositivo intermediário, como um roteador, as camadas superiores podem escolher responder ao host de origem com um erro, através de um pacote ICMPv4. CAMADA DE REDE Realiza o transporte do pacote da estação remetente à receptora. Para tal, todas as estações e equipamentos no caminho necessitam ter o mesmo protocolo de rede. O nível de rede provê os meios funcionais e procedurais para a transmissão de dados orientada ou não orientada a conexão. Todo o transporte de pacotes, desde a origem até o destino, passando por todo um caminho que pode conter vários nós e sub-redes, é função do nível de redes. Vamos começar assistindo a um vídeo sobre como funciona a internet! A Figura 6 mostra os dois tipos de sistemas existentes em uma rede de dispositiv os �nais (glossário) (no caso, os computadores) que trabalham todas as camadas do RMOSI e os dispositiv os intermediários (glossário) (no caso os roteadores) que trabalham apenas até a camada de rede. ARPCACHE 192.10.10.3OO-.Od:]5:33:33:33 Naoé meu IP.Vou ignorar.IP:192.10.10.1 MAC:00:0d:15:11:11:11 É meu IP.Vou responder eaproveitar para atualizar meuArpCache & Nâo é meu IR Vou Ignorar. IP:192.10.10.4 MACOOOd:15:44:44:44 IP:192.10.10.2 MAC:00:0d:15:22:22:22 y Não émeu IP.Vou ignorar.ARPCACHE 192.10.10.1 OOOd:15:1 1:1 1:1 1 IP:192.10.10.3 MAC:00:0d:15:33:3333 Figura4- ARP Reply ARPCACHE 192.10.10.300:0d:15:33:33:33 192.10.10.200:0d:15:22:22:22 IP:192.10.10.1 MAC:00:0d:1S:11:11:11 a Atualizei meu ArpCache.Agora possoenviar oquadro para 192.10.102: IP:192.10.10.4 MAC:OO.Od:l5:44:44:44 IM9Z10.10.2 MAC:00:0d:15:222222 ARPCACHE 192.10.10.1 00:0415:11:11:11 IP:192.10.103 MAC:00:0d:15:33:33:33 Figura 5- Enviodo Quadro dispositivos finais(glossário) dispositivos intermediários(glossário) 01/04/2020 Disciplina Portal https://estacio.webaula.com.br/Classroom/index.html?id=2774867&courseId=15004&classId=1295001&topicId=3117116&p0=03c7c0ace395d80… 6/10 A camada de r ede tem três funções principais: DETERMINAÇÃO DO CAMINHO Rota seguida por pacotes da origem ao destino. Algoritmos de roteamento. COMUTAÇÃO Mover pacotes dentro do roteador da entrada à saída apropriada. ESTABELECIMENTO DA CHAMADA Algumas arquiteturas de rede requerem determinar o caminho antes de enviar os dados. A camada de rede pode fornecer dois tipos de serviços: Circuito virtual: orientado à conexão; Datagrama: não orientado à conexão. Na arquitetura TCP/IP, a camada de redes trabalha apenas sem conexão. Cir cuito Virtual (CV) A r ota origem-destino se comporta de forma similar a um circuito telefônico. Orientado ao desempenho; A rede atua ao longo de toda a rota; Ocorre o estabelecimento de cada chamada antes do envio dos dados; Cada pacote carrega identi�cação do CV e não endereços de origem e de destino; Cada roteador ao longo da rota deve manter informações do estado de cada conexão estabelecida; Recursos de enlace, roteador (banda, buffers) podem ser alocados ao CV para permitir desempenho como de um circuito; Usado pelas redes ATM, frame-relay, X.25; Não utilizado na Internet. Datagr ama O modelo da Internet; Não requer estabelecimento de chamada na camada de rede; Roteadores: não guardam estado sobre conexões �m a �m; Não existe o conceito de "conexão" na camada de rede; Pacotes são roteados tipicamente usando endereços de destino; Dois pacotes entre o mesmo par origem-destino podem seguir caminhos diferentes. Rede Enlace Física Rede Enlace Física Rede Enlace Física Aplicação Apresentação Sessão Transporte Rede Enlace Física a AplicaçãoApresentaçãoSessão Transporte Rede Enlace Física <(C aa fl Figura6-Camadade Rede Circuito Virtual(CV) Datagrama 01/04/2020 Disciplina Portal https://estacio.webaula.com.br/Classroom/index.html?id=2774867&courseId=15004&classId=1295001&topicId=3117116&p0=03c7c0ace395d80… 7/10 Figura 7 – Circuito Virtual Figura 8 – Rede de Datagramas PROTOCOLO IP O pr otocolo IP fornece:, um esquema de endereçamento lógico independente do endereçamento da camada de enlace e da topologia física da rede; o roteamento dos pacotes pela rede, ou seja, a determinação do caminho entre as redes de origem e de destino. Os ativ os de rede (glossário) r esponsáveis por interligar duas ou mais redes distintas são chamados de roteadores. Estas redes podem ser locais ou de longa distância. Um roteador para poder funcionar necessita de duas ou mais 1. Inicia cfiamada 2. Chegada da chamada 5. Começa fluxo de dados 6.Conexão completa 4. Dados aceitos n í.V3. Conexão aceita Aplicaçao_ Apresentação Aplicaçao_ Apresentação6.5.Sessão Sessão Transporte Transporteí-r-Rede Rede1.Enlace Enlace Física Física r= -1. Envia dados 2, Pecebe dados AplicaçáoAplicapão Apresentarão Apresentaçao Sessão Sessão Transporte Transporte Rede Rede Enlace Enlace Física Física2.t. 0protocolo IP é um protocolo de datagrama, sem conexão,considerado de melhor esforço,ou seja,ele"promete"que fará o melhor possível para entregaro pacote enviado,mas não garante nada,nem a entrega nem a integridade dos dados enviados. Na arquitetura TCP/IP a camada de rede édenominada Interrede eseu protocolo mais importante éo IP que,devido a popularização da internet,tornou-seo protocolo padrão defato para a camada3(rede). Provê,desta forma,um serviço não confiável,cabendo àscamadassuperiores (transporte e/ou aplicação)garantir a confiabilidade da entrega e a integridade dos dados. ativosde rede(glossário) 01/04/2020 Disciplina Portal https://estacio.webaula.com.br/Classroom/index.html?id=2774867&courseId=15004&classId=1295001&topicId=3117116&p0=03c7c0ace395d80… 8/10 inter face de rede, cada uma com seu próprio endereço especí�co e de redes distintas. Um roteador pode ser um equipamento especí�co ou um computador de uso geral com mais de uma interface de rede. Já o dispositivo de rede que é apenas a origem ou destino de um datagrama IP (não realiza a função de roteamento) é chamado de host. O Ativo de Rede que interliga redes diferentes é o: a) HUB.b) SWI TCH. c) CONCEN TRADOR. d) COMUT ADOR. e) RO TEADOR. Ju sti�cativa Quando precisamos fazer o MAPEAMENTO entre os endereços IP e MAC utilizamos o protocolo: a) M AC. b) IP . Esta interface deve estar na REDE A Esta interface deve estar na REDE B +A — Roteador 1REDE A REDE B Figura9- Roteador e suas interfaces o o o o o 01/04/2020 D is ci pl in a Po rta l ht tp s: //e st ac io .w eb au la .c om .b r/C la ss ro om /in de x. ht m l? id =2 77 48 67 &c ou rs eI d= 15 00 4& cl as sI d= 12 95 00 1& to pi cI d= 31 17 11 6& p0 =0 3c 7c 0a ce 39 5d 80 … 9/ 10 c) ARP . d) ICMP . e) CSM A/ CD . Ju st i� ca tiv a A ca m ad a de re de d a In te rn et é im pl em en ta da u til iz an do : a) Cir cu ito s Vi rt ua l. b) Conex õe s. c) Comutação por Cir cu ito . d) Datagr am a. e) Enlace Con�á ve l. Ju st i� ca tiv a o o o o o o o o o o 01/04/2020 Disciplina Portal https://estacio.webaula.com.br/Classroom/index.html?id=2774867&courseId=15004&classId=1295001&topicId=3117116&p0=03c7c0ace395d8… 10/10Glossário ARP REPLY O ARP Reply é enviado, tendo como endereço MAC de destino o da máquina solicitante, utilizando endereçamento Unicast. Para saber mais a respeito do ARP assista ao vídeo: http://migre.me/voeEn (https://www.youtube.com/watch?v=t2klOZcXZqc) DISPOSITIVOS INTERMEDIÁRIOS São os dispositivos que direcionam o caminho dos dados sem, contudo, alterar os mesmos, como, por exemplo, os hubs, os switch e os roteadores. DISPOSITIVOS FINAIS Também conhecidos como hosts, são os computadores, os telefones, as impressoras de rede, ou qualquer dispositivos utilizados pelo usuário �nal. ATIVOS DE REDE Ativos de Redes são equipamentos que geram ou regeneram sinais em uma rede como Hubs, Switch e Roteadores. Temos, também, os passivos de rede que se caracterizam por dar suporte ao transporte dos sinais gerados pelos ativos. Como exemplo, temos patch panel, conectores e mídia física. https://www.youtube.com/watch?v=t2klOZcXZqc 13/04/2020 Disciplina Portal https://estacio.webaula.com.br/Classroom/index.html?id=2774867&courseId=15004&classId=1295001&topicId=3117120&p0=03c7c0ace395d8… 1/22F undamentos de Redes de Computadores Aula 5 - Endereçamento IP INTRODUÇÃO Na aula anterior estudamos as principais funções da camada de rede e o protocolo IP. Nesta aula, analisaremos o endereçamento IP. 'x\W 13/04/2020 Disciplina Portal https://estacio.webaula.com.br/Classroom/index.html?id=2774867&courseId=15004&classId=1295001&topicId=3117120&p0=03c7c0ace395d8… 2/22 Além disso, examinar emos como usar o roteamento para encontrar o site procurado na internet. Bons estudos! OBJETIVOS Identi�car os tipos de endereço IP; Conhecer o roteamento. *, I 5- r 13/04/2020 Disciplina Portal https://estacio.webaula.com.br/Classroom/index.html?id=2774867&courseId=15004&classId=1295001&topicId=3117120&p0=03c7c0ace395d8… 3/22 ENDEREÇO IP Um endereço IP é formado por 32 bits (4 bytes), em que cada byte é chamado de octet o , ou seja o ender eço IP é formado por 4 octetos, conforme ilustram os campos W, X, Y, Z na Figura 1, a seguir. Figura 1 - Endereço IP Fonte Autor O endereço IP funciona como o identi�cador lógico para uma interface de rede, caracterizando-se como um endereço hierárquico, pois tem a informação de qual é a rede em que a máquina está (id de rede ou network id) e qual é o identi�cador da máquina naquela rede (id host ou host id). Para isso, parte dos octetos irá de�nir o id da rede