FACULDADE PITÁGORAS DISCIPLINA Prof. Ms. Carlos José

FACULDADE PITÁGORAS
DISCIPLINA
FUNDAMENTOS DE REDES
REDES DE COMPUTADORES
Prof. Ms. Carlos José Giudice dos Santos
[email protected]
www.oficinadapesquisa.com.br
Material elaborado com base nas apresentações da Profa.
Andrea Chicri Torga e Prof. Edwar Saliba Junior
IMPORTANCIA DA PADRONIZAÇÃO
Quando as primeiras redes surgiram, os
equipamentos, recursos e a conectividade eram
soluções proprietárias. Para facilitar a conexão de
diversos tipos de redes diferentes e evitar
soluções
proprietárias,
a
Organização
Internacional de Normalização (International
Organization for Standardization) propôs um
modelo de referencia chamado de OSI (Open
Systems Interconnect), em 1978. Este modelo
sofreu revisão em 1983.
Outra arquitetura criada como um padrão foi o
modelo TCP/IP, em 1974, com alterações em 1985.
IMPORTANCIA DA PADRONIZAÇÃO - I
O OSI (Open Systems Interconnect - Conexão
de Sistemas Abertos) é um modelo teórico de
referência.
Teve
como
objetivo
criar
padrões
de
conectividade para interligar dispositivos de rede,
sem se preocupar com os aspectos internos dos
sistemas.
Pilhas de protocolos como o TCP/IP, o IPX/SPX e
o NetBEUI não seguem este modelo de referência
inteiramente – apenas uma parte dele.
IMPORTANCIA DA PADRONIZAÇÃO - II
Veja a figura abaixo: Se o Sistema A fosse de um
fabricante diferente dos Sistemas B, C ou D não
haveria a possibilidade de interligação porque não
existia padronização. Com a criação o modelo OSI, a
partir de 1978, os fabricantes começaram a criar
seus sistemas seguindo este padrão.
Apesar dos fabricantes não
seguirem este modelo à
risca, o OSI é importante
por ser didático (dá para
entender como seria um
protocolo ideal) e facilita a
comparação de protocolos
de fabricantes diferentes.
CAMADAS DO MODELO OSI - I
Veja a figura ao lado.
Quanto maior é o número
da camada, maior é o seu
nível, ou seja, está mais
perto do usuário (nível do
software). Quanto menor
é o número da camada,
menor é seu nível, ou seja,
está mais perto do nível
físico (nível do hardware).
Fonte:
http://imasters.com.br/artigo/882/redes/o_modelo_osi_e_suas_7_camadas
CAMADAS DO MODELO OSI - II
Neste modelo de sete camadas, cada camada só se
comunica com a camada imediatamente superior ou
imediatamente inferior.
As três camadas de nível mais alto (Aplicação,
Apresentação e Sessão) constituem o Bloco de
Aplicação – está mais próximo do software.
As três camadas de nível mais baixo (Rede – Enlace
de Dados – Física) o Bloco de Rede – está mais
próximo do hardware.
A camada de Transporte tem a função de interligar
estes dois blocos. Veja a figura a seguir:
CAMADAS DO MODELO OSI - III
CAMADAS DO MODELO OSI - IV
Por que um modelo em camadas?
• Um modelo de referência em camadas permite
a discussão da arquitetura;
• A modularização facilita a manutenção e a
atualização do sistema;
• As mudanças na implementação de uma
camada, só interferem na própria camada e no
modo que ela se comunica com as camadas
adjacentes. Assim, estas modificações são
totalmente transparentes para o resto do
sistema.
FUNCIONAMENTO: MODELO OSI - I
1. Os dados são tratados “verticalmente”
através das sete camadas adjacentes na
estação transmissora, do seu nível mais alto
(nível de aplicação) até o nível mais baixo
(nível físico);
2. Cada camada realiza um grupo de funções e
atribui seu próprio cabeçalho ao pacote de
dados da camada imediatamente inferior.
Esse processo de serviços sucessivos e
“envelopamento” é feito até atingir o nível 1;
FUNCIONAMENTO: MODELO OSI - II
3. No nível 1 (um) – camada física - os dados
são efetivamente transmitidos ao nó ou
equipamento adjacente, através do “meio
físico”, que pode variar em cada “trecho” da
rede;
4. Na estação receptora é realizado o processo
inverso, em que cada camada presta os seus
serviços, retira o seu próprio cabeçalho,
realiza o grupo de funções da camada e
passa para a camada superior;
FUNCIONAMENTO: MODELO OSI - III
5. Através desse processo tautológico de
“envelopamento” e “desenvelopamento”, os
protocolos são executados em cada camada
com a sua funcionalidade específica;
6. De acordo com Torres (2009), o que
ocorre na prática é que cada camada em um
computador comunica-se diretamente com
a camada correspondente no outro
computador, ignorando o que ocorre nas
outras camadas. Veja a figura a seguir:
FUNCIONAMENTO: MODELO OSI - IV
MEIO FÍSICO
ENCAPSULAMENTO DE DADOS - I
• Quando uma aplicação envia seus dados
através de um sistema baseado em camadas,
cada uma dessas “partes” acrescenta
informações importantes para a manipulação
daquele pacote pelo respectivo protocolo da
camada;
• Os dados acrescentados por uma camada são
importantes somente para a própria camada, e
não influenciam os dados de outras camadas;
• No final, os dados são enviados como uma
sequencia única de bits pela rede.
ENCAPSULAMENTO DE DADOS - II
ENCAPSULAMENTO DE DADOS - III
FUNÇÃO DAS CAMADAS - I
Camada 7 – Aplicação:
• Oferece a interface do usuário para a
comunicação, definindo os protocolos e decidindo
se uma aplicação tem ou não dados a transmitir
ou a receber.
• Esta camada também decide se existem recursos
de rede suficientes para a comunicação.
• Responsável em permitir o acesso das aplicações
à rede, provendo serviços de rede ao usuário de
forma transparente;
• Ex: FTP, SMTP, SNMP e etc.
FUNÇÃO DAS CAMADAS - II
Camada 6 – Apresentação:
• Também chamada de camada de Tradução,
porque converte os dados de entrada e saída de
um formato de apresentação para outros, por
meio de codificação e/ou criptografia;
• Trabalha com aspectos sintáticos e semânticos
da informação – formata os dados;
• Exemplos: compactação / codificação dos dados
de modo que a aplicação os receba em um
formato reconhecível / EBCDIC para ASCII, por
exemplo / Criptografia de dados.
FUNÇÃO DAS CAMADAS - III
Camada 5 – Sessão:
• Permite que usuários de diferentes máquinas
estabeleçam sessões (comunicação) entre eles;
• Na sessão são definidos como será feita a
transmissão de dados (controle de fluxo), além
de colocar marcações nos dados que estão sendo
transmitidos;
• O nível de sessão estabelece, gerencia e termina
as sessões entre entidades da camada de
apresentação;
• Exemplo: Autenticação (Videoconferência)
FUNÇÃO DAS CAMADAS - IV
Camada 5 – Sessão:
FUNÇÃO DAS CAMADAS - V
Camada 5 – Sessão:
transmite
buffer cheio
buffer vazio
transmite
FUNÇÃO DAS CAMADAS - VI
Camada 4 – Transporte:
• Possuem a visão “fim-a-fim” de um processo de
comunicação (programa);
• Devem garantir que os dados transmitidos pelo
programa de um computador cheguem ao seu
destino com integridade, usando para isso
mecanismos como controle de tráfego e correção
de erros;
• Pode também estabelecer e terminar conexões,
além de garantir o controle de fluxo.
• Exemplo: Protocolo TCP e UDP.
FUNÇÃO DAS CAMADAS - VII
Camada 3 – Rede:
• Responsável pelo endereçamento lógico dos
pacotes fim-a-fim, independente dos programas;
• Determina a rota que os pacotes irão seguir para
atingir seu destino (roteamento);
• Faz o controle de congestionamento e podem
fazer controle de fluxo também;
• Exemplo: Protocolos X25 / Roteadores
Protocolo IP / IPX / BGP / OSPF / RIP.
/
FUNÇÃO DAS CAMADAS - VIII
Camada 3 – Rede:
FUNÇÃO DAS CAMADAS - IX
Camada 2 – Enlace de Dados:
• Responsável por detectar e corrigir erros de
transmissão;
• A função principal é fazer com que os dados
transmitidos de um computador cheguem ao
outro diretamente ligado a ele com integridade;
• Faz o endereçamento físico;
• Exemplo: Protocolo HDLC e LAPB do protocolo
X25 / Switches / Bridges.
FUNÇÃO DAS CAMADAS - X
Camada 2 – Enlace de Dados:
FUNÇÃO DAS CAMADAS - XI
Camada 2 – Enlace de Dados:
24 bits
24 bits
Código do fornecedor
Número de série
00AA00.2CFACA
Exemplos de códigos de fornecedores:
00-00-0C Cisco
00-00-1B Novell
00-00-1D Cabletron
00-AA-00 Intel
00-80-48 Compex
Numeração
Hexadecimal
FUNÇÃO DAS CAMADAS - XII
Camada 2 – Enlace de Dados:
• Trabalha com endereços físicos conhecidos como
MAC (Media Access Control);
• Há sempre um endereço MAC (ou LAN, ou físico, ou
Ethernet) presente em cada nó:
• Este endereço é usado para levar o quadro de uma
interface até outra conectada fisicamente (ou
seja, na mesma rede);
• O endereço MAC possui 48 bits (para a maioria das
redes), gravados na ROM do adaptador (placa de
rede ou NIC – Network Interface Card);
• Apresentação - geralmente escrito desta forma:
00:AA:00:4B:14:A1 ou 00-AA-00-4B-14-A1
FUNÇÃO DAS CAMADAS - XIII
Camada 1 – Física:
• Define os processos e os mecanismos necessários
para inserir os sinais nos meios de transmissão, e
para receber os sinais desses meios (não inclui os
meios);
• Transforma sinais lógicos em sinais elétricos;
• Exemplo: Especificações elétricas, mecânicas,
níveis de tensão, taxas de transmissão e etc.;
• Parâmetros físicos das interfaces (cabos,
conectores, etc.); Exemplo: Ethernet 802.3 /
RS232 / RS-449 / V-35 / Cabeamento / Hubs.
RESUMÃO
•
Aplicação: Funções especializadas referentes aos aplicativos
(envio de arquivos, terminal virtual, e-mail, etc...);
•
Apresentação: Formatação de dados (compactação
criptografia) e conversão de caracteres e códigos (ASCII);
•
Sessão: Negociação e estabelecimento de conexão (atividades
com início, meio e fim) – Autenticação;
•
Transporte: Divisão da mensagem em pacotes; meios e
métodos para a sua entrega de modo adequado;
•
Rede: Roteamento de pacotes através de uma ou várias redes
tendo uma visão de endereçamento fim-a-fim ;
•
Enlace de dados: Trata de comunicação
equipamento apenas, interconectados entre si;
•
Física: Transmissão dos bits (sinais elétricos) através do meio
físico.
entre
e
dois