Redes de Computadores I

Redes de Computadores I
Prof.ª Inara Santana Ortiz
Aula 3
Protocolos de Comunicação
Protocolos de Comunicação
Protocolos de Comunicação
Para que ocorra a transmissão de uma informação entre o
transmissor e o receptor se faz necessário uma série de
operações (implementados por protocolos).
Vimos que a internet é um sistema que possui muitos
componentes: inúmeras aplicações e protocolos, vários tipos
de sistemas finais e conexões entre eles, além de vários tipos
de meios físicos de enlace. Portanto para organizar a
arquitetura de rede os protocolos – e o hardware e software
que os implementam - foram divididos em camadas.
Protocolos de Comunicação
O objetivo de cada camada é oferecer determinados serviço
as camadas superiores, isolando essas camadas dos
detalhes de implementação desses recursos.
Uma analogia:
Passagem
Ticket (purchase)
ticket (complain)
baggage (check)
baggage (claim
gates (load)
gates (unload)
runway (takeoff)
runway (land)
Bagagem
Portão
Decolagem/Aterrisagem
airplane routing
Roteamento de aeronave
airplane routing
Aeroporto origem
airplane routing
airplane routing
Centrais intermedárias
de controle de
tráfego aéreo
Aeroporto destino
Modelo OSI
Componentes de redes
O modelo OSI é formado por sete
camadas distintas, porém relacionadas
entre si, cada uma das quais definido uma
parte do processo de transferência de
informação através de uma rede;
Este modelo OSI jamais foi totalmente
implementado, desta forma, este modelo
passou a servir como um modelo teórico
(ou de referência) para a implementação de
novas arquiteturas de rede;
Aplicação
Apresentação
Sessão
Transporte
Rede
Enlace
Física
Modelo OSI
Física
Características físicas (mecânicas e elétricas) das interfaces e
dos meios. Define quais os tipos de meio de transmissão devem
ser utilizados (cabo par trançado, fibra óptica, cabo coaxial,
etc.).
Quantos pinos o conector de rede terá e qual será a finalidade
de cada pino;
Taxa de transferência dos dados: corresponde ao número de
bits por segundo, isto é, define o tempo de duração de um bit no
meio;
Sincronização dos bits: os relógios do transmissor e do receptor
devem estar sincronizados
Modelo OSI
Enlace
Endereçamento físico: adiciona um cabeçalho a cada quadro
para definir o transmissor e o receptor local do quadro
específico;
Controle de fluxo: para evitar que o transmissor envie uma
quantidade de dados maior do que o receptor pode processar;
Controle de erro: é adicionado num campo no final do quadro
com a finalidade de propor confiabilidade aos dados recebidos,
através de um mecanismo de deteção, perdas e retransmissão
de quadros;
Responsável pela transmissão de frames, que contém
informações de endereçamento e correções de erros.
Modelo OSI
Rede
Endereçamento lógico: adiciona ao pacote o endereço lógico do
dispositivo que envia e do dispositivo que recebe.
Roteamento: determinar a maneira como os pacotes são
roteados da origem até o destino;
Qualidade do serviço fornecido (retardo, tempo de trânsito,
instabilidade etc.).
Modelo OSI
Transporte
Endereçamento de portas: computadores rodam muitos
processos (programas) ao mesmo tempo. Um cabeçalho deve
incluir um tipo de endereçamento que especifique o processo
que esta utilizando os recursos da rede;
Segmentação e reagrupamento de pacotes: geralmente uma
mensagem é dividida em vários segmentos de tamanhos
variáveis, onde cada segmento contém um número de
identificação. Com este número é possível o receptor remontar,
identificar e/ou substituir pacotes extraviados;
Modelo OSI
Sessão
Controle de diálogo: determina quem deve transmitir em cada
momento, estabelece conexão entre processos em máquinas
diferentes;
Gerenciamento de token: impedir que as duas partes tentem
executar uma operação crítica ao mesmo tempo;
Gerencia quando deve começar, terminar, reiniciar a
comunicação entre a aplicação origem com a aplicação destino.
Sincronização: realizar uma verificação periódica de
transmissões longas. Esta verificação permite que
retransmissão continuem a partir do ponto em que estavam
ao ocorrer uma falha.
Modelo OSI
Apresentação
Tradução: no transmissor esta camada converte a informação
expressa no seu formato próprio numa informação em um
formato universal. A camada de apresentação no receptor
converte a informação nesse formato universal para o formato
adequado ao receptor;
Criptografia: possibilita ao transmissor converter a informação
original para outra codificação e enviar a mensagem codificada
através da rede. Quando a mensagem chegar ao receptor ele
deve passar por um processo de decifragem;
Compressão: necessário para reduzir a quantidade de bits
contida na informação.
Modelo OSI
Aplicação
Permitir ao usuário final o acesso aos recursos da rede;
Provê interfaces e suporta serviços, tais como:
Serviço de correio eletrônico (SMTP);
Acesso e transferência de arquivos (FTP);
Terminal remoto (Telnet);
Acesso à World Wide Web (HTTP)
Modelo TCP/IP
Modelo TCP/IP
Divide a rede em 5 camadas. As camadas 5,6,7 do
modelo OSI correspondem a camada 5 do modelo
TCP/IP.
É o modelo utilizado na prática.
Aplicação
Apresentação
Sessão
Transporte
Rede
Enlace
Física
Aplicação
Transporte
Rede
Enlace
Física
Comunicação entre Camadas
Comunicação entre camadas
●
●
Na camada física, a comunicação acontece diretamente, o
dispositivo A envia uma cadeia de bits (pacote) ao
dispositivo B;
Nas camadas mais altas, a comunicação deve acontecer
entre camadas, de cima para baixo no dispositivo A e na
ordem inversa no dispositivo B;
Comunicação entre camadas
●
●
Cada camada no lado A adiciona sua própria informação à
mensagem recebida da camada logo acima e transfere
todo o pacote para a camada imediatamente abaixo.
Na máquina receptora (dispositivo B), a mensagem é
desempacotada camada por camada, onde cada processo
recebe, processa e remove apenas os dados destinados a
ela;
Endereçamento da Aplicação
Endereçamento de Aplicações
A maioria dos serviços habituais em redes IP usa
os protocolos TCP ou UDP como suporte de
comunicação. Esse é o caso de serviços WWW,
e-mail e sistemas ponto a ponto.
A questão é: Como a camada de transporte
sabe qual aplicação deve rebeber as
informações?
Esses serviços são implementados por um
processo do lado servidor, como uma porta
aberta, cujo número e protocolo de transporte
(TCP ou UDP) depende do serviço a ser
oferecido.
Endereçamento de Aplicações
Uma porta é um número de 16 bits, usado pelo
protocolo de transporte para identificar a
aplicação que receberá a mensagem.
Embora qualquer serviço possa operar em
qualquer porta, foram estabelecidas portas
padrão:
Serviço
Porta
Transporte
HTTP
80
TCP
FTP
21
TCP
SMTP
25
TCP
Endereçamento de Rede Lógico e Enlace
Endereçamento de Rede Lógico e Enlace
Cada máquina possui uma ou mais interfaces de rede,
com endereços IP associados que as identificam para o
protocolo IP. Além disso, cada interface de rede também
possuem um endereço físico (MAC) que a identifica na
rede local na camada de enlace.
O endereço de hardware MAC (Media Access Control),
vem impresso de fábrica e não deveria ser modificado e
teoricamente deveria ser único no mundo.
Endereço Lógico: IP
Endereço de Enlace ou Físico: MAC
Referências
Leitura Recomendada
Livro: Redes de Computadores. Editora do Livro Técnico
Autor: Diogo Roberto Olsen e Marcos Aurélio Laureano
Livro: Redes de computadores e a Internet – Uma
abordagem top – down. Editora Pearson
Autor: Kurose e Ross