Aula 02 Redes I

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Redes de Computadores I
Curso Técnico de Informática
Profa Joana D’arc Sousa
Email: darcsousa@gmail.com
EETEPA CELSO MALCHER
Conteúdo
 Protocolos
 Modelo ISSO/OSI
 O modelo de referência OSI;
 O modelo em camadas;
 OSI – Modelo em camadas;
 O Modelo TCP/IP
 Classificação;
 Topologia;
.
Motivação
Tecnologia de inter-redes
Protocolos
Existe uma enorme variedade de protocolos, sendo 
que eles estão divididos em dois grupos:
Protocolos Abertos: são aqueles que podem ser usados 
livremente, tanto pela indústria quanto por qualquer outra 
pessoa, eles não possuem donos específicos e portanto 
podem ser encontrado em praticamente qualquer sistema. 
O mais popular de todos, é o TCP/IP, que é o padrão 
mundial da internet.
Protocolos Fechados ou Protocolos Específicos: são 
desenvolvidos para atuar em ambientes de rede fechadas e 
só podem ser usados pela empresa desenvolvedora, um 
exemplo, é o IPX/SPX da Novell, NetBIOS da Microsoft. 
Protocolo
As principais funções de um protocolo :
Arquitetura de um protocolo:
É constituído por diversas camadas;
Cada camada tem uma função especifica;
Consequentemente há uma hierarquia nos procedimentos e 
implementações dos serviços por camada;
Cada camada possui um protocolo para realizar um serviço.
A Estrutura de um protocolo 
padronizado :
Vejamos o exemplo de um 
protocolo para enviar um 
passageiro (mensagem) de uma 
origem a um destino
A Estrutura atual de um protocolo padronizado :
Vejamos o exemplo de um protocolo para enviar um 
passageiro (mensagem) de uma origem a um destino.
Protocolos e Padronização:
Quando as redes de computadores surgiram, as soluções, na maioria 
das vezes, eram proprietárias (fechadas), isto é, uma determinada 
tecnologia só era suportada por seu fabricante.
Consequentemente não havia a possibilidade de se misturar soluções 
de fabricantes diferentes (interoperabilidade e interconectividade) –
caos aos usuários. 
Com essa visão muitas empresas foram extintas ou perderam o domínio 
do mercado - Novell
Protocolos e Padronização:
Com a padronização é possível que diferentes computadores se 
comuniquem, a partir do uso de um protocolo padrão entre eles; e 
facilita o mercado de produtos (periféricos e softwares);
Existem diversas organizações internacionais de padronização, como 
exemplo, podemos citar:
IEEE (Institute of Electrical and eletronic Engineers) – padrão Ethernet 
802
ITU-T (International Telecommunication Union Telecommunication
Standardization Sector)
ISO (International Organization for Standardization)
Protocolos e Padronização:
A ISO é uma organização internacional fundada em 1946 e tem por 
objetivo elaborar padrões internacionais. 
A ISO desenvolveu um modelo de referencia para fabricação de 
protocolo, sendo este identificado como modelo OSI (Open System 
Interconnection).
O modelo ISO/OSI
O modelo de referência OSI
• A ISO (International Standards Organization) 
reconheceu a necessidade das redes trabalharem 
juntas e se comunicarem
• Por isso, a ISO lança em 1984, o modelo de 
referência OSI (Open System Interconnection)
• O Modelo de referência OSI é o modelo fundamental
para comunicações em rede
O modelo em camadas
• Permite a visualização das funções de rede que acontecem 
em cada camada 
• Decompõe as comunicações de rede em partes menores e 
mais simples. 
• Padroniza os componentes de rede, permitindo o 
desenvolvimento e o suporte por parte de vários 
fabricantes.
OSI – Modelo em camadas
• Possibilita a comunicação entre tipos diferentes de 
hardware e de software de rede. 
• Evita que as modificações em uma camada afetem as 
outras, possibilitando maior rapidez no seu 
desenvolvimento.
• Cada camada OSI individual tem um conjunto de funções
que ela deve executar para que os pacotes de dados 
trafeguem de uma origem a um destino em uma rede.
• Divisão feita em 7 camadas
Modelo OSI/ISO
7
6
5
4
3
2
1
Aplicação
Rede
Enlace
Físico
Apresentação
Sessão
Transporte
Rede
Enlace
Físico
Apresentação
Sessão
Transporte
Dados DadosAplicação
O Modelo OSI – Transmissão de dados
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5
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3
2
1
Aplicação
Rede
Enlace
Físico
Apresentação
Sessão
Transporte
Redução de custo, devido à 
padronização de produtos;
Permite independência no 
desenvolvimento de software e 
hardware;
Agiliza a adoção de novas tecnologias;
Facilita a detecção e correção de 
problemas na rede;
Utilizado como referência para as 
diversas arquiteturas de rede.
O Modelo OSI – Principais vantagens
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5
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3
2
1
Aplicação
Rede
Enlace
Físico
Apresentação
Sessão
Transporte
Datagrama
Quadro
Bit
Segmento
Unidades de Dados utilizadas pelo modelo OSI
Mensagem
TRANSMISSÃO (BITS) 
CONTROLE DE ERROS (QUADROS) 
ROTEAMENTO (DATAGRAMAS) 
EMPACOTEAMENTO (SEGMENTOS)
SINCRONIZAÇÃO (MENSAGENS)
SINTAXE
APLICATIVOS7
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2
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Aplicação
Rede
Enlace
Físico
Apresentação
Sessão
Transporte
O Modelo OSI – Principais funções das Camadas
1 - FÍSICA
2 - ENLACE
Responsável pelo acesso lógico ao ambiente físico, fornecendo serviços 
de transmissão e controle de erros.
Padrões: IEEE 802.3/802.2 e 802.5/802.2, HDLC, Frame Relay, PPP, ATM
Equipamentos: Placa de Rede, Bridge (ponte), Switch;
Unidade de dados : Quadro (frame).
2 - ENLACE
Enlace de Dados (Data Link) - Funções
Arbitragem: determina quando se deve usar o meio físico;
Endereçamento: “físico” dos hosts;
Controle de erros (detecção ou correção);
Delimita e estabelece campos do quadro:
Delimitadores por padrão físico, tamanho ou codificação;
Subdividida nas redes IEEE802 (Logical Link Control e MAC);
Controle de fluxo: controle de diferença de velocidades entre 
transmissão e recepção (previsto).
3 - REDE
Encaminha informação da rede de origem para a rede de destino 
(roteamento)
Controla tráfego e congestionamento entre sub-redes (controle de 
congestão)
Estabelece esquema único de endereçamento independente da sub-
rede utilizada
Permite conexão de sub-redes heterogêneas;
Protocolos: IP, IPX, ICMP;
Equipamentos: Roteador;
Unidade de dados : Pacote (Packet).
4 – CAMADA DE TRANSPORTE
Orientado à Conexão × Sem Conexão;
Com ou sem confirmação;
Estabelece qualidade de serviço (QoS);
Recuperação de erros;
Controle de fluxo;
Garante a seqüência dos segmentos
Protocolos: TCP, UDP
Equipamentos: Gateway de transporte;
Unidade de dados : Segmento (Segment).
5 - SESSÃO
Gerencia sessões de comunicação (início, controle e término);
Sessão é uma comunicação que necessita
armazenar estados;
Estados são armazenados para permitir reestabelecimento da 
comunicação em caso de queda da comunicação;
Protocolos: NetBios;
Ex: Retomar transferências de arquivos.
6 - Camada de Apresentação
Transfere informações de um software de aplicação para a camada de 
seção definindo o formato de dados;
Não está relacionada à comunicação em si;
Representação da informação;
Sintaxe e semântica;
Criptografia, compactação, codificação;
Estruturas de dados;
Formatos: JPEG, GIF, ASCII, MPEG.
7 - Camada de Aplicação
Aplicações que oferecem os serviços ao usuário final;
Unificação de sistemas de arquivos e diretórios;
Correio eletrônico (SMTP);
Transferência de arquivos (FTP, TFTP);
Execução remota (telnet);
Servidor Web (HTTP).
Exemplo de aplicação do modelo OSI: Configuração de Redes Locais.
Roteador
Switch
Hub
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Roteador
Switch
Hub
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5
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Host Host
LAN 1 LAN 2
Hub – Implementa o barramento de interligação dos Host na Camada Física (Por exemplo: Ethernet); 
Switch – Comutador de Camada 2 (Enlace), fazendo a interligação entre os segmentos de uma Rede Local.
Roteador – Comutador que encaminha tráfego através da rede Wan, atuando junto à Camada 3 ( Rede).
Aplicação
Apresentação
Sessão
Transporte
Rede
Enlace
Física
O modelo TCP/IP
Histórico
1969 – DARPA (Departament of Defense Advanced Research Projects Agency) 
projeto ARPANET
Universidade da Califórnia(Los Angeles + Santa Bárbara) + UTAH + Instituto de 
Pesquisa de Stanford
◦ TCP/IP sobre UNIX (Universidade da Califórnia de Berkeley)
Anos 85 – National Science Foundation – NSFNET interconectou ARPANET e 
outras comunidades de pesquisa – padronizou TCP/IP
1990 – Brasil se conecta a NFSNET
1993 – Internet uso comercial = popularização
Responsável pelo TCP/IP
ISOC – Internet Society
Padronização do TCP/IP
◦ RFC - Request for Comments (Pedidos para Comentários) 
◦ O IAB (Internet Activities Board) é o comitê responsável por definir os padrões e 
por gerenciar o processo de publicação dos RFCs. 
◦ O IAB coordena dois grupos
◦ IRTF (Internet Research Task Force) 
◦ Pesquisa sobre o TCP/IP
◦ IETF (Internet Engineering Task Force) 
◦ Problemas ocorridos na Internet
Camada de Rede
Camada de abstração de hardware
◦ interface com os diversos tipos de
redes (X.25, ATM, FDDI, Ethernet,
Token Ring, Frame Relay, etc).
Equivalente às camadas 1 e 2 (física e 
enlace) do modelo OSI
◦ Funções de identificação do meio e 
acesso ao meio
LAN: IEEE 802.3, 802.4, 802.5, etc.
WAN: X.25, HDLC, etc.
AplicaçãoAplicação
TransporteTransporte
Internet
Rede
Camada Internet
Estabelece a troca de pacotes sem
conexão através da malha da rede
física.
Roteamento entre as diferentes sub-
redes, assim como funções para evitar
congestionamento.
Padronizado em um formato de
pacote e protocolo IP - Internet
Protocol.
AplicaçãoAplicação
TransporteTransporte
Internet
Rede
Camada de transporte
Permite a dois pontos da rede estabelecerem
uma conversação.
◦ Exatamente igual OSI
TCP (Transmission Control Protocol) provê um
serviço confiável e orientado à conexão.
Implementa um mecanismo de checksum.
UDP (User Datagram Protocol) provê um
serviço não-confiável e não orientado a
conexão, com melhor tempo de resposta
AplicaçãoAplicação
TransporteTransporte
Internet
Rede
Camada de aplicação
Reúne os protocolos que fornecem 
serviços de comunicação ao sistema
ou ao usuário. Pode-se separar os 
protocolos de aplicação em:
◦ Protocolos de serviços básicos: fornecem 
serviços para atender as próprias 
necessidades do sistema de comunicação 
TCP/IP: DNS, DHCP
◦ Protocolos de serviços para o usuário: FTP, 
HTTP, Telnet, SMTP, POP3, IMAP e outros
AplicaçãoAplicação
TransporteTransporte
Internet
Rede
Arquitetura OSI
Físico
Enlace
Rede
Transporte
Sessão
Apresentação
Aplicação
Arquitetura TCP/IP
Rede
Internet
Transporte
Aplicação
Comparação
Comparação
• Há diversas semelhanças com o modelo conceitual OSI da ISO, 
mas o TCP/IP é anterior à formalização deste modelo e 
portanto possui algumas diferenças
• Quantidade de camadas
– OSI = 7 TCP/IP = 4
• OSI descreve apenas os serviços prestados em cada 
camada, não definindo os protocolos que atuam nela, o 
que pode levar inclusive dois sistemas que seguem o 
modelo a não se comunicarem
• Maior contribuição do OSI: serviço, interface e protocolo
• O Modelo OSI é um modelo conceitual, e não a 
arquitetura de uma implementação real de 
protocolos de rede. 
• TCP/IP foi desenvolvido com o objetivo de 
resolver um problema prático: interligar redes com 
tecnologias distintas
• O TCP/IP foi projetado segundo uma arquitetura de 
pilha, onde diversas camadas de software interagem 
somente com as camadas acima e abaixo. 
Comparação
Comparação
O TCP/IP parece ser mais simples por ter menos camadas
Os protocolos do TCP/IP são os padrões em torno dos quais a Internet se 
desenvolveu, portanto o modelo TCP/IP ganha credibilidade
Em contraste, nenhuma rede foi criada em torno de protocolos específicos 
relacionados ao OSI, embora todos usem o modelo OSI para guiar seu 
raciocínio
Praticamente todos os sistemas operacionais do mercado implementam a 
pilha TCP/IP