Protocolos

Introdução
Protocolos e Divisão em
Camadas
Introdução
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Porque os Protocolos são necessários?

Detalhe: o hardware permite a transferência pura e simples dos
bits no meio
Professor: Arlindo Tadayuki Noji
Instituto de Ensino Superior Fucapi - CESF
Introdução
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Os aplicativos não trabalham diretamente com o hardware para
transmitir dados;

Eles contam com a ajuda de um software especial para tratar dos
problemas de comunicação: ex: erros, correção, recuperação,
tradução, atrasos, etc.
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Os protocolos para comunicação, geralmente são divididos em
vários camadas.
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Introdução
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Os objetivos são:
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Garantir a eficiência;
Ter uma camada que trata especificamente de um problema;
Facilidade de projetar, analisar e testar;
Flexibilidade;
Interface simplificada entre aplicação e o hardware.
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Modelo de camadas
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Modelo de camadas ISO:
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Define 7 camadas:
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As setes camadas
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Atualmente, o modelo ISO é pouco usado, mas serve para fornecer
explicações de funcionamento e as relações existentes entre a
aplicação e a complexidade do hardware numa comunicação de
dados;
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Cada camada representa o nível mais baixo até o nível mais alto de
um componente de protocolo de uma rede.
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As setes camadas
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Camada 1, Físico: Corresponde ao hardware básico;
Camada 2, Link de Dados: Organiza os dados em quadros e especifica com os
dados devem ser transmitidos: Ex: checksum, byte stuffing;

Camada 3, Rede: Especifica como são atribuídos os endereços e como são
encaminhados os dados ao longo da rede;

Camada 4, Transporte: Trata de como tornar a transferência confiável, é parte
mais complexa da camada;

Camada 5: Sessão: Define como estabelecer uma sessão de comunicação com
um sistema remoto: ex: como fazer Login, saber quem é o usuário;

Camada 6: Apresentação: é necessário para traduzir as diferentes representações
de números e caracteres;

Camada 7, Aplicativo: Especifica como um aplicativo em particular usa a rede; Ex:
Como definir o nome do arquivo;
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Pilhas de protocolo
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Em geral, o nome pilha de protocolo refere-se ao conjunto de protocolos que compõe
o software de protocolo;
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Muitos empresas fornecem suas pilhas que projetam seus protocolos baseados nos
conceitos de pilhas ou camadas, mas apesar disto, são incompatíveis entre sí por
diferirem em alguns detalhes;
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Novell
Banyam System Corp.
Apple Computer Corp.
Digital Equipament Corp.
IBM
Outros
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NETWARE
VINES
Apple Talk
DECNET
SNA
TCP
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Pilha de protocolo

Ex:
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Múltiplos cabeçalhos aninhados
Normalmente cada camada insere um cabeçalho antes de passar os dados
para a camada inferior:
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Técnicas usadas por protocolos
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Verificação de Bit de paridade, CRC, Checksum (Link de
Dados);
Detecção de erros e correção de erros (Transporte);
Controle para sequenciamento para as entregas fora de
ordem;
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Para sistemas sem conexão;
Que mudam de rota;
O lado remetente inclui um numero sequencial que informa ao receptor a
ordem correta dos pacotes;
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Técnicas usadas por protocolos
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Técnicas usadas por protocolos
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Sequenciamento para eliminar pacotes duplicados
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O algoritmo de sequenciamente já trata desse problema;
Retransmitindo Pacotes Perdidos;
–
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Normalmente quando um transmissor envia pacotes, eles sempre
aguardam uma confirmação de recebimento por parte receptor,
caso não receba a confirmação no devido tempo (temporização)
ele re-envia novamente os dados.
Esta técnica gera o problema de introduzir pacotes duplicados;
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Técnicas usadas por protocolos
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Evitando Repetições Causadas por Atrasos Excessivos;
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Uma fonte de atraso típico num sistema de comutação é switch de pacotes;
Atrasos extraordinários podem levar a erros de replays;
 Ex: Dois computadores concordam em se comunicar as 13:00;
 Um computador envia uma sequencia de dez pacotes para o outro;
 Um problema de hardware faz com que o pacote 3 sofra um atraso;
 Algumas rotas mudam para evitar o problema de hardware;
 Software de protocolo remetente retransmite o pacote 3, e os pacotes
restantes são transmitidos sem erros;
 As 13:05 os dois computadores concordam em transmitir outros dados;
 Depois que o segundo pacote chega, o terceiro pacote da comunicação
anterior chega logo em seguida causando um problema que não será
detectado;
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Técnicas usadas por protocolos
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Controle de Fluxo para prevenir Atropelamento de Dados
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Nem todos os computadores trabalham na mesma velocidades;
A técnica de confirmação após o envio evita o problema, mas gera
atrasos;
Janela Deslizante:
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–
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Consistem em ambos os computadores, remetente e receptor
combinarem um tamanho fixo de uma janela deslizante;
A idéia básica é que o remetente envie na sequencia sem perda de
tempo vários pacotes de uma vez. O receptor por sua vez deve enviar
uma confirmação a medida que os pacotes chegam intactos;
Por questões de segurança, os quadros na janela só são descartados
após a chegada da confirmação do receptor
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Técnicas usadas por protocolos
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A janela Deslizante pode
aumentar muito o
throughput!
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Técnicas usadas por protocolos
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Tw=TgxW
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Tw=min(B,TgxW)
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Técnicas usadas por protocolos
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Mecanismos para evitar congestionamentos:
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Alternativas:
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switch com bufferização;
retransmissões;
O swicth avisar o transmissor;
Adicionar um bit nos pacotes transmitidos para que no acknowledment o
receptor avise o transmissor para ir mais devagar;
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