Arquiteturas de Rede e Modelos de Referência

Protocolos de Interligação
de Redes Locais e a Distância
Arquiteturas de Rede e
Modelos de Referência
Thiago Leite
[email protected]
terça-feira, 5 de março de 13
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Arquiteturas de Rede e
Modelos de Referência
• As redes são organizadas em pilhas
• Forma de reduzir a complexidade
• A função de cada camada da pilha varia
de acordo com a rede
• Oferecer serviços às camadas superiores
• Esconder a complexidade de camadas
inferiores
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Arquiteturas de Rede e
Modelos de Referência
• Cada camada se comunica com sua
correspondente remota
• Protocolo de camada
• As interfaces entre as camadas devem ser
bem definidas
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Arquitetura Filósofo-TradutorSecretária
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Protocolos de Rede
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Arquiteturas de Rede e
Modelos de Referência
• Arquitetura de rede
• Conjunto de camadas e protocolos
• Pilha de protocolos
• Conjunto de protocolos utilizados por
um sistema
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Arquiteturas de Rede e
Modelos de Referência
• Serviços
• Fornecer primitivas para as camadas
superiores (Interfaces)
• Protocolos
• Formato e significado das mensagens
trocadas
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Serviços oferecidos às camadas
superiores e protocolos
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Arquiteturas de Rede e
Modelos de Referência
• A princípio não existe limite para o
tamanho da mensagem
• Se houver, as camadas inferiores tratam
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9
Cabeçalhos de Protocolos
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10
Arquiteturas de Rede e
Modelos de Referência
•
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Questões de projeto de camadas de rede
•
•
•
•
•
•
•
Endereçamento
Como se faz a transferência
Correção de erros
Controle de fluxo
Desmontagem e montagem das mensagens
Multiplexação dos dados
Roteamento
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Arquiteturas de Rede e
Modelos de Referência
• Os protocolos podem ser
• Orientados ou não a conexões
• Confiáveis ou não
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Arquiteturas de Rede e
Modelos de Referência
• Serviços orientados à conexão
• Ex: ligação telefônica
• Serviços sem conexões
• Ex: carta
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Arquiteturas de Rede e
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• Serviços confiáveis
• Ex: SEDEX
• Serviços não confiáveis
• Ex: rádio
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Serviço
Exemplo
Fluxo de mensagens
confiável
Seqüência de páginas
Orientados
Fluxo de bytes confiável
a conexão
Logon remoto
Conexão não confiável
Voz digitalizada
Datagrama não confiável
Sem
conexões
Datagrama confirmado
Solicitação/resposta
Lixo de correio
eletrônico
Correspondência
registrada
Consulta a banco de
dados
Diferentes Tipos de Serviços
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Modelos de Referência
• Primitivas de serviço
• Quais operações são necessárias para a
comunicação entre dois serviços
• Normalmente são chamadas de sistema
no Sistema Operacional
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Primitiva
Significado
LISTEN
Bloco que espera por uma conexão de
entrada
CONNECT
Estabelecer uma conexão com um par que
está à espera
RECEIVE
Bloco que espera por uma mensagem de
entrada
SEND
Enviar uma mensagem ao par
DISCONNECT
Encerrar uma conexão
Exemplo de Primitivas de Serviços
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Serviço Orientado à Conexões
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Análise de Protocolo
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Arquiteturas de Rede e
Modelos de Referência
• Modelos de referência em redes
• Modelo OSI
• Modelo TCP/IP
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Arquiteturas de Rede e
Modelos de Referência
• Modelo OSI é um modelo de padronização
de redes proposto pela ISO (International
Standards Organization)
• Interconexão de sistemas heterogêneos
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Arquiteturas de Rede e
Modelos de Referência
• Princípios do Modelo OSI
• Quando houver necessidade de
abstração
• Funções definidas em cada camada
• A função da camada deve ter em vista
protocolos
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Arquiteturas de Rede e
Modelos de Referência
• Princípios do Modelo OSI
• Minimizar o fluxo de informações entre
as interfaces das camadas
• O número de camadas deve ser o
suficiente para não “inchá-las” nem
“enxugá-las” demais
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Arquiteturas de Rede e
Modelos de Referência
• Modelo OSI
• Não é uma arquitetura de rede
• Propõe um conjunto de camadas
• Apenas define que serviços que cada
camada devem fornecer
• Nem todos os dispositivos na rede
precisam implementar todas as camadas
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Modelo OSI
Camadas do Modelo
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Arquiteturas de Rede e
Modelos de Referência
• Modelo OSI
• Camada física
• Trata da transmissão física dos bits
• O que for enviado deve ser recebido
• Voltagem, tempo que define um bit,
transmissão unilateral ou birecional,
pinos do conector de rede
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Arquiteturas de Rede e
Modelos de Referência
•
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Modelo OSI
•
Camada de enlace
•
Transformar um meio bruto de transmissão em um meio
livre de erros
•
•
Dados são vistos como quadros
•
•
Regular o acesso ao meio através de uma subcamada
Se o canal for confiável, os quadros devem ser confirmados
no recebimento
Regular o tráfego
•
fluxo e erros
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Arquiteturas de Rede e
Modelos de Referência
•
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Modelo OSI
•
Camada de rede
•
•
•
•
•
Como os pacotes são roteados entre as redes
Rotas estáticas e rotas dinâmicas
Controle de “gargalos” de rede
Tamanho dos pacotes
Interconexão de redes heterogêneas
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Arquiteturas de Rede e
Modelos de Referência
•
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Modelo OSI
•
Camada de transporte
•
•
Divisão dos dados das camadas acima
•
•
•
Canal de transmissão confiável ou não
Assegurar que os fragmentos chegarão ao
destino
Canal de transmissão com ou sem conexão
Separa os diferentes tipos de redes
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Arquiteturas de Rede e
Modelos de Referência
• Modelo OSI
• Camada de sessão
• Estabelece uma sessão com serviços
• controle de diálogo, gerenciamento
de símbolos e sincronização
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Arquiteturas de Rede e
Modelos de Referência
• Modelo OSI
• Camada de apresentação
• Preocupa-se com a sintaxe e semântica
• A transmissão pode ser abstrata
• Os dados podem ser decodificados no
recebimento
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Arquiteturas de Rede e
Modelos de Referência
• Modelo OSI
• Camada de aplicação
• Protocolos comumente utilizados por
usuários
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Arquiteturas de Rede e
Modelos de Referência
• Modelo de referência TCP/IP
• Foi concebido a partir do conjunto de
protocolos TCP/IP
• Surgiu com a ARPANET
• Necessidade de uma arquitetura flexível
• Alta-disponibilidade
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Modelo TCP/IP
Camadas do Modelo
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Arquiteturas de Rede e
Modelos de Referência
• Modelo de referência TCP/IP
• Camada de acesso à rede (host/rede)
• “Grande vácuo”
• Um meio para que seja possível
enviar pacotes IP
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Arquiteturas de Rede e
Modelos de Referência
• Modelo de referência TCP/IP
• Camada inter-redes (internet)
• Injeção de pacotes e trânsito deles até
o destino
• Define formato do pacote e um
protocolo
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Arquiteturas de Rede e
Modelos de Referência
• Modelo de referência TCP/IP
• Camada de transporte
• Permitir um canal de comunicação
• Definição de dois protocolos
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Arquiteturas de Rede e
Modelos de Referência
• Modelo de referência TCP/IP
• Camada de aplicação
• Contém todos os sistemas utilizados
pelo usuário
• Diversos protocolos definidos
• Telnet, FTP, SMTP, POP, NTP, DNS
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Protocolos TCP/IP
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Diferença entre os dois modelos
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Arquiteturas de Rede e
Modelos de Referência
• Protocol Data Unit
• nome da unidade de transmissão em cada
camada
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Protocol Data Unit
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Arquiteturas de Rede e
Modelos de Referência
• Crítica ao modelo de referência OSI
• Nenhum modelo é perfeito
• Protocolos OSI eram ruins
• Tecnologia ruim
• Implementações ruins
• Política ruim
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“Apocalipse dos dois elefantes”
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Arquiteturas de Rede e
Modelos de Referência
•
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Crítica ao modelo de referência TCP/IP
•
Não diferencia com clareza serviço, interface
e protocolo
•
•
•
•
Não é boa base para a criação de protocolos
Pouco abrangente
A camada inter-redes não é clara o suficiente
Não há distinção entre camada física e enlace
45
Arquiteturas de Rede e
Modelos de Referência
•
terça-feira, 5 de março de 13
Qual o cenário atual?
•
Modelo OSI é extremamente útil para
descrever as camadas
•
Os protocolos OSI praticamente não são
utilizados
•
•
Modelo TCP/IP é praticamente inexistente
Os protocolos TCP/IP são utilizados em larga
escala
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Nível
Nome
3
Camada de Transporte
2
Camada de Rede
1
Camada de Física e Enlace
“Modelo” a ser utilizado nas aulas
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Revisão
•
•
•
•
Pilhas de protocolos
•
•
•
•
Serviços confiáveis ou não
•
Modelo OSI não é arquitetura de
rede
terça-feira, 5 de março de 13
Arquitetura de redes
Comunicação real e virtual
Serviços orientados à conexão
ou não
•
Pilha TCP/IP não é modelo
referência
•
Camada física, enlace, rede,
transporte, sessão, apresentação
e aplicação no Modelo OSI
•
Camada host/rede, inter-redes,
transporte e aplicação no
Modelo TCP/IP
•
Diferenças entre os dois
modelos
•
•
“Apocalipse de dois elefantas”
Primitivas de serviço
Definições de cada camada
Mínimo de informações entre as
camadas
Críticas ao modelo OSI e TCP/IP
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TRE-CE
(FCC) No modelo TCP/IP, a camada de
aplicação equivale às camadas do modelo OSI:
a) 5, 6 e 7.
b) 5 e 6.
c) 6 e 7.
d) 4, 5 e 6.
e) 4 e 5.
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TRE-CE
(FCC) No modelo TCP/IP, a camada de
aplicação equivale às camadas do modelo OSI:
a) 5, 6 e 7.
b) 5 e 6.
c) 6 e 7.
d) 4, 5 e 6.
e) 4 e 5.
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49
Banco de Brasília
(CESPE) No modelo OSI, a camada de enlace
tem por finalidade entregar à camada de
transporte um canal livre de erros.
a) Certo
b) Errado
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Banco de Brasília
(CESPE) No modelo OSI, a camada de enlace
tem por finalidade entregar à camada de
transporte um canal livre de erros.
a) Certo
b) Errado
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50
Banco de Brasília
(CESPE) O protocolo TCP provê garantia de
entrega ordenada e é orientado a conexão.
O protocolo UDP é orientado a datagramas.
a) Certo
b) Errado
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51
Banco de Brasília
(CESPE) O protocolo TCP provê garantia de
entrega ordenada e é orientado a conexão.
O protocolo UDP é orientado a datagramas.
a) Certo
b) Errado
terça-feira, 5 de março de 13
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TRT-AL
(FCC) A camada de rede do modelo OSI é responsável
pelo controle, distribuição e colocação das
informações na rede. Nela está presente o protocolo
a) TCP.
b) IP.
c) HTTP.
d) SMTP.
e) UDP.
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TRT-AL
(FCC) A camada de rede do modelo OSI é responsável
pelo controle, distribuição e colocação das
informações na rede. Nela está presente o protocolo
a) TCP.
b) IP.
c) HTTP.
d) SMTP.
e) UDP.
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TRE-CE
(FCC) Para reduzir a complexidade do projeto, a maioria das
redes é organizada como uma pilha de camadas ou níveis,
colocadas umas sobre as outras. Na arquitetura TCP/IP, os
protocolos TCP e UDP se encontram acima da camada
denominada
a) sessão.
b) aplicação.
c) internet.
d) transporte.
e) física.
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TRE-CE
(FCC) Para reduzir a complexidade do projeto, a maioria das
redes é organizada como uma pilha de camadas ou níveis,
colocadas umas sobre as outras. Na arquitetura TCP/IP, os
protocolos TCP e UDP se encontram acima da camada
denominada
a) sessão.
b) aplicação.
c) internet.
d) transporte.
e) física.
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CODESP-SP
(FGV) No que diz respeito ao Modelo de
Referência OSI/ISO e arquitetura TCP/IP, são
protocolos da camada de rede
a) IP, ARP e ICMP.
b) TCP, RARP e IP.
c) BGP, FTP e UDP.
d) ICMP, UDP e FTP.
e) ARP, TCP e RARP.
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CODESP-SP
(FGV) No que diz respeito ao Modelo de
Referência OSI/ISO e arquitetura TCP/IP, são
protocolos da camada de rede
a) IP, ARP e ICMP.
b) TCP, RARP e IP.
c) BGP, FTP e UDP.
d) ICMP, UDP e FTP.
e) ARP, TCP e RARP.
terça-feira, 5 de março de 13
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