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Redes IndustriaisProf. Arthur Salgado
Modelo de Referência OSI (Open Systems Inteconnection)◦ Criado pela ISO (International Standards
Organization) para facilitar a interconexão entre sistemas de computadores
Redes de Computadores
Modelo OSI◦ Camada física
Responsável pela transmissão de bits por um canal de comunicação e pela manutenção do sinal no meio físico
Define especificações elétricas e mecânicas da rede Interface de comunicação: RS-232, RS-442, RS-485... Meio de comunicação: Par trançado, Fibra óptica, Rádio Qual voltagem que representa um bit 1 ou bit 0 e o tempo
de duração de um bit Define o tipo do sinal
Analógico Digital
Redes de Computadores
Modelo OSI◦ Camada física
Define o tipo de conexão Ponto-a-ponto Multiponto
Define o sentido da transmissão Simplex, half-duplex, full-duplex
Forma de multiplexação FDM, TDM
Equipamentos de nível de camada física Repetidores, hubs, switches, modens...
Redes de Computadores
Modelo OSI◦ Camada de Enlace
Sua principal função é transformar um canal de transmissão bruto em uma linha que pareça livre de erros para a camada de Redes
As mensagens são enviadas em Quadros, transmitidos sequencialmente
Utiliza o endereçamento físico (MAC) Para redes de difusão (barramento comum a vários
sistemas) utilizam controle de acesso ao meio
Redes de Computadores
Modelo OSI◦ Camada de enlace
Realizam o controle de fluxo de dados Quadro de confirmação de recebimento de mensagem Não permitir que um transmissor rápido sufoque
receptor lento Possuem mecanismos para verificar erros na mensagem
Equipamentos de nível de enlace de dados Switch, Bridge
Redes de Computadores
Modelo OSI◦ Camada de rede
A principal funcionalidade é determinar a maneira como os pacotes serão roteados da origem até o destino
Controla o fluxo de dados - QoS Evitar congestionamento de pacotes Diminuir o retardo, tempo do pacote na rede, instabilidades
de comunicação Realizar conexões entre redes com tecnologias distintas
Protocolos diferentes Diferença de endereçamento, tamanho de pacotes
diferentes ...
Redes de Computadores
Modelo OSI◦ Camada de rede
Pode fragmentar/remontar pacotes Principal protocolo: IP Unidade de dados: Pacote ou Datagrama
Redes de Computadores
Modelo OSI◦ Camada de transporte
Responsável por receber dados da camada acima dela e dividi-los em unidades menores, caso necessário
Garante que a mensagem chegue ao destinatário Apesar disto ser implementado na camada de enlace
Comunicação fim-a-fim Não troca informações com dispositivos intermediários
Oferece serviço confiável ou não TCP: Garante que os dados chegarão corretos e na ordem UDP: Não verifica se os pacotes chegaram ao destino e
nem se chegaram na ordem Multiplexação das aplicações
Redes de Computadores
Modelo OSI◦ Camada de sessão
Permite o estabelecimento de sessões entre diferentes máquinas
Gerenciamento de diálogo Quem deve transmitir em cada momento
Estabelece, gerencia e finaliza sessões entre aplicações Verifica periodicamente sessões longas, para permitir
que continuem de onde parou, em caso de falha
Redes de Computadores
Modelo OSI◦ Camada de apresentação
Está preocupada com a sintaxe e semântica das informações Torna possível a comunicação entre computadores com
diferentes representações de dados Codificação de texto: ASCII, UNICODE Codificação de gráficos e imágens: TIFF, JPEG, PNG Codificação de sons e animações: GIFF, MPEG, WAV
Redes de Computadores
Modelo OSI◦ Camada de aplicação
Camada que mantém contato com o usuário Seus serviços são transparentes ao usuário Aplicações para estações
Banco de dados Processadores de texto
Aplicações para rede Correio eletrônico (POP3, SMTP) Transferência de arquivos (SSH, Telnet)
Redes de Computadores
Redes de Computadores
O modelo OSI fornece uma diretriz para a organização da pilha de protocolos
Pilha de protocolo é o termo utilizado para definir uma porção de protocolos que trabalham em conjunto
Algumas pilhas de protocolo não seguem o modelo OSI completamente◦ TCP/IP – Pilha de protocolo mais utilizada
atualmente◦ IPX/SPX ◦ NetBEUI
Redes de Computadores
TCP/IP◦ O início do TCP/IP se dá quando a ARPANET
(grande rede que interligava instituições de pesquisa) passou a interligar também redes de rádio e satélite
◦ Seria necessário que a rede resistisse a perdas de hardware de sub-rede Conexões deveriam permanecer intactas enquanto
as máquinas de origem e destino estivessem funcionando
◦ Deveria se adaptar a aplicações com requisitos divergentes Transferência de arquivos e transmissão de voz em
tempo real
Redes de Computadores
A solução foi a criação da camada inter-redes◦ Objetivo
Permitir que hosts enviem pacotes em qualquer rede Garantir que estes pacotes trafeguem
independentemente até o destino Mesmo que cheguem fora de ordem
Ex: Entrega de cartas ao correio
◦ O protocolo utilizado nesta camada é o IP◦ É responsável pelo roteamento dos pacotes e por
evitar congestionamentos da rede
Redes de Computadores
Redes de Computadores
Aplicação
TransporteInter-Redes
Interface de Rede
Aplicação
TransporteRede
Enlace
ApresentaçãoSessão
Física1
67
5432
1
2
3
4
Redes de Computadores
TCP/IP◦ Conceito:
Conjunto de protocolos de redes que permitem a interconexão de redes heterogêneas Redes físicas com diferentes tecnologias de acesso Equipamentos desenvolvidos por diferentes fabricantes,
com diferentes arquiteturas de hardware e que utilizam diferentes sistemas operacionais
Redes de Computadores
TCP/IP◦ Quem pode utilizar ?
Qualquer organização que deseje interconectar suas diversas filiais na forma de uma inter-rede
Não requer uma conexão com a internet A internet é apenas uma demonstração concreta da
validade da tecnologia TCP/IP
Redes de Computadores
Modelo de interconexão
Redes de Computadores
E1E2
E3E4 E5 E6
E8E7
E9
R1 R2R4
R3N1
N2N3
N5
N4
Modelo de interconexão◦ Roteador
Possui conexões com duas ou mais redes Não provê conexão direta com todas as redes físicas Roteia pacotes de uma rede para outra Mantém informações de roteamento para todas as
redes É também denominado gateway ou sistema
intermediário◦ Estação
Dispositivo do usuário conectado a alguma rede física da inter-rede
Também denominado Host, hospedeiro ou sistema final
Redes de Computadores
Modelo de interconexão◦ Visão do usuário
Usuários vêm a inter-rede como uma rede virtual única à qual todos os dispositivos estão conectados
Usuários não conhecem as diversas redes físicas individuais
Adota um mecanismo de endereçamento universal, baseado em endereços IP, que permite a identificação única de cada dispositivo na inter-rede
Redes de Computadores
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Arquitetura TCP/IP
Aplicação
Transporte
Rede
Interface de Rede
FTP, HTTP, SMTP
TCP/UDP
IP/ICMP
Ethernet, PPP, Token Ring
Mensagem
Seguimento/Datagrama UDP
Datagrama IP
Quadro
Camada de aplicação◦ Define a sintaxe e a semântica das mensagens trocadas
entre as aplicações◦ Única camada cuja implementação é realizada usando
processos do Sistema Operacional Telnet – Serviço de terminal virtual FTP – Serviço de transferência de Arquivos SMTP – Serviço de correio eletrônico DNS – Serviço de nomes HTTP – Serviço Web
Redes de Computadores
Camada de transporte◦ Provê comunicação fim-a-fim entre aplicações◦ TCP (Transmission Control Protocol)
É baseado em conexão Provê fluxo confiável de dados Divide o fluxo de dados em segmentos
◦ UDP (User Datagram Protocol) Provê serviço de datagrama não confiável
Redes de Computadores
Camada de rede◦ Realiza transferência e roteamento de pacotes
entre dispositivos da inter-rede◦ IP (Internet Protocol)
Provê serviço de datagrama não confiável Envia, recebe e roteia datagramas IP
◦ ICMP (Internet Control Message Protocol) Permite a troca de informações de erro e controle entre
camadas de rede de estações distintas
Redes de Computadores
Camada de interface de rede◦ Compatibiliza a tecnologia da rede física com o
protocolo IP◦ Aceita datagramas IP e transmite na rede física
sob a forma de quadros◦ Trata os detalhes de hardware da conexão física e
geralmente inclui o driver do dispositivo e a placa de rede
Redes de Computadores
Redes de Computadores
DADOS
DADOS
DADOS
DADOSCABEÇALHO
DADOS
CABEÇALHO
CABEÇALHO
CABEÇALHO
Os dados são gerados pelacamada de aplicação. A aplicação deve indicar qual o protocolo da camada detransporte a ser utilizado (TCP/UDP).
Aplicação
Transporte
Rede
O protocolo de transporte adiciona seucabeçalho, recebe a PDU da camadade aplicação em sua área de dados e encaminha para a camada de rede
A camada de rede receba a PDU de transporte, realiza suas funções e encaminha para a camada de enlace
A camada de enlace receba a PDU de rede, realiza suas funções e encaminha para a transmissão física
Enlace
Redes de Computadores
Driver deRede
IP
ICMP
TCP TCP
FTP SMTP DNS SNMP
Porta Porta
... ...
Rede
Transporte
Interface de rede
Aplicação
Processo de recebimento de quadro
Redes de Computadores
Estação E1HTTP
TCP
IP
Driver
N1
Driver Driver
IP
N2
Driver Driver
IP
N3
HTTP
TCP
IP
Driver
Estação E2
Roteador 1 Roteador 2
Protocolo SMTP
Protocolo TCP
IP IP IP
1º
2º
3º
4º
5º
6º
7º
8º 9º
10º
11º
12º
13º
14º
15º
16º
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