academia telsinc - modelo osi e tcp_ip.ppt
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Agenda
Introdução Modelo OSI Funções das camadas do modelo OSI Encapsulamento Headers Arquitetura TCP/IP Padrões Ethernet
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Introdução
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Redes de Computadores
Conexão de um grupo de sistemas com o propósito de compartilhar informação, através de: Protocolos/Padrões: ditam as regras a serem seguidas Topologia e projeto: como conectar os sistemas Endereçamento: como identificar os nós de rede Roteamento: como encontrar um caminho para as
mensagens fluírem de um sistema a outro Confiabilidade: manter a integridade dos dados sendo
transportados Interoperabilidade: permitir que diferentes
plataformas de HW e SW se comuniquem Segurança: proteção dos dados
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Protocolo
Um conjunto de regras que determina o formato e a transmissão de dados.
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Tipos de Redes de Computadores
LAN – Local Area Network WAN – Wide Area Network WLAN – Wireless Local Area Networks PAN – Personal Area Networks MAN – Metropolitan Area Networks WMAN – Wireless Metropolitan Area Networks
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LAN – Local Area Network
Características: Área geográfica limitada Grande largura de banda Conexão de dispositivos adjacentes Controle privado de uma organização
Exemplos: Ethernet, Token Ring, Redes locais sem fio.
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WAN – Wide Area Network
Cobrem grandes áreas geográficas: região, país, continente, planeta, galáxia.
Linhas seriais de baixa velocidade, usando conectores RS-232, V.35...
Exemplos: Tecnologias ATM, Frame-relay, PPP Meio físico: SONET-SDH, Séries T e E: T1/E1, T3/E3
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Largura de Banda
Capacidade de transmissão de informação Medida em bits por segundo: bps kbps, Mbps, Gbps, Tbps Throughput: taxa de transferência real em um
determinado instante.
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Largura de Banda – Exemplos
Ethernet: 10 Mbps Fast Ethernet: 100 Mbps Gigabit Ethernet: 1 Gbps T1: 1,544 Mbps E1: 2,048 Mbps Frame-relay: 8 kbps a … T3: 44,7 Mbps OC-1: 51,8 Mbps OC-3: 155 Mbps OC-12: 2,48Gbps
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Modelo OSI
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Modelo OSI
Open Systems Interconnection Padronização da comunicação em rede para garantir a
compatibilidade e interoperabilidade entre diferentes plataformas de hardware e software
Lançado pela ISO (International Standards Organization – Organização Internacional de Padrões) em 1984.
No modelo OSI existem 7 camadas numeradas e cada uma executa uma função específica para que o processo de comunicação em rede seja bem sucedido.
Cada camada presta um serviço para a camada que está acima ou abaixo, de acordo com o sentido do fluxo de dados pelo modelo (transmissão ou recepção).
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As 7 Camadas do Modelo OSI
Aplicação7
Apresentação6
Sessão5
Transporte4
Rede3
Enlace2
Física1
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Funções das Camadas do OSI
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Funções das camadas do OSI (1)
Camada de aplicação Serviços de rede aos aplicativos de usuário. Protocolos: HTTP, SMTP, POP, FTP, DNS.
Camada de apresentação Garante a interoperabilidade entre diferentes
plataformas, garantindo um formato comum para o conjunto de dados.
Padrões para formatação de texto, imagens, áudio e vídeo são classificados como pertencentes a esta camada, assim como algoritmos de criptografia.
ASCII, EBCDIC, JPEG, TIFF, GIF, WMA, MP3, WMV, AVI.
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Funções das camadas do OSI (2)
Camada de sessão Controle das diferentes sessões de comunicação que
fluem pela rede. Como diferenciar um fluxo de outro fluxo? Exemplos: ASP (Apple Talk Session Control Protocol),
SCP (Digital Session Control Protocol), RPC (Remote Procedure Call).
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Funções das camadas do OSI (3)
Camada de transporte Dois grandes serviços: um serviço orientado à
conexão e um serviço sem conexão. Serviço orientado à conexão provê:
– Estabelecimento, manutenção e encerramento de conexões virtuais.
– Transporte confiável, com controle de fluxo (janelas móveis) e controle de erros (recuperação de pacotes perdidos), usando números de seqüência e números de confirmação, usando o protocolo TCP (Transmission Control Protocol).
Serviço sem conexão provê uma entrega simples de datagramas, usando o protocolo UDP (User Datagram Protocol).
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Funções das camadas do OSI (4)
Camada de rede Faz o endereçamento lógico: endereçamento IPv4/IPv6 Roteamento (seleção de caminhos) dos pacotes até o
destino. Protocolos:
– IP (Internet Protocol)
– RIP, OSPF, EIGRP, RIP, BGP, IS-IS
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Funções das camadas do OSI (5)
Camada de enlace Controle de acesso ao meio Controle de erros Controle lógico do enlace Enquadramento Endereçamento físico (MAC Address) Tecnologias:
– Ethernet, Token Ring, PPP, Frame-relay, ATM, MPLS
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Funções das camadas do OSI (6)
Camada Física Padronização elétrica, mecânica e funcional e
procedimentos para ativar e desativar uma linha física de comunicação.
Define níveis de tensão, temporização, padrões de cabeamento, conectores, codificação de sinais, modulação, multiplexação.
Cabos UTP Categorias 5, 5e e 6, conectores RJ-45, RS-232, RS-449, V.35
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Encapsulamento
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Encapsulamento (1)
Dados
Dados
0110010101010100011101010010101
Pacotes
Segmentos
Cabeçalho Rede
Dados Quadros
Bits
Cabeçalho Transporte
Cabeçalho Enlace
Ex: Correio eletrônico
Dados
Aplicação7
Apresentação6
Sessão5
Transporte4
Rede3
Enlace2
Física1
Trailer Quadro
Um conjunto de dados independente de formato é produzido por um aplicativo e uma sessão de comunicação é estabelecida com o aplicativo destino.
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Encapsulamento (2)
Um conjunto de dados produzido por um aplicativo é fragmentado em segmentos na camada de transporte.
Cada segmento de transporte recebe um cabeçalho de controle, onde são anexados: Números de porta de origem e destino, para
diferenciar um fluxo de outro fluxo (16 bits); Números de seqüência e números de confirmação,
para transporte confiável (32 bits); Tamanho da janela, para controle de fluxo (16 bits)
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Encapsulamento (3)
A camada de transporte entrega os dados para a camada de rede, que anexa seu cabeçalho de controle, onde insere endereços lógicos (IP) de origem e destino, de forma que os pacotes possam ser roteados até o destino por um sistema intermediário (roteador). A unidade de informação que flui pela camada de rede é denominada pacote.
A camada de enlace faz o último encapsulamento, criando uma unidade de informação denominada quadro (frame), onde são anexados endereços físicos de origem e destino e uma soma de checagem (CRC-32) ao final de cada quadro, para detecção de erros em nível de bit.
Finalmente, a camada física converte o quadro em um fluxo de bits para transmissão pelo meio físico.
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Headers
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Header TCP
Por t a de Or i gem Por t a de Dest i no
Númer o de Seqüênci a
Númer o de Confi r mação
Tamanho da j anel a
I ndi cador de Ur gênci aSoma de checagem
HLEN Reser vado
Opções ( 0 ou mai s pal avr as de 32 bi t s)
Dados ( campo opci onal )
0 4 10 16 31
URG
FIN
SYN
RST
PSH
ACK
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Header IP
32 bi t s
Ver são HLen Ti po de ser vi ço ( ToS) Tamanho t ot al
I dent i fi cação Fl ags Fr agment o desl ocado
Tempo de vi da ( TTL) Pr ot ocol o Checksum do cabeçal ho
Ender eço I P de or i gem
Ender eço I P de dest i no
Dados. . .
Opções Enchi m.
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Enquadramento Ethernet
3 2
dados
38- 1492
Pr eâmbul o
7
SOF1
MAC de or i gem
MAC de dest i no
Si ze
66 2
CRC
4
Or g code00
SSAP AA
DSAP AA
Cnt l 00
1 1 1
Cabeçal ho 802. 3802. 2 LLC
802. 2SNAP
I EEE 802. 2/ 802. 3 (RFC 1042)
Fr amet ype
dados
46- 1500
Ethernet DI X (RFC 894)
Pr eâmbul o
7
SOF1
MAC de or i gem
MAC de dest i no
Fr amet ype
66 2
CRC
4
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Enquadramento PPP
0021 PACOTE I P
C021 LCP – LI NK CONTROL PROTOCOL
8021 I PCP – I P Control Protocol
C023 Autenti cação PAP
C223 Autenti cação CHAP
1 <=1500 2 1
DADOS CRC- 16FLAG0x7E
PPP Header
ENDER.0xFF
CONTRL0x03
PROTOCOL
21 1
4
FLAG0x7E
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Enquadramento Frame Relay
1 2 <=4500 2 1
DLCI C/ R EA DLCI FECN BECN DE EA
6 11411 11
DADOS CRC- 16FLAG0x7E
FLAG0x7E
Frame- rel ay Header
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TCP/IP
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TCP/IP
Modelo de 4 camadas que se tornou o padrão de fato para comunicação em rede.
O Departamento de Defesa dos Estados Unidos (DoD) desenvolveu o TCP/IP porque queria uma rede que pudesse sobreviver a qualquer condição, mesmo a uma guerra nuclear.
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As 4 Camadas do TCP/IP
Aplicação
Internet
Acesso à Rede
Transporte
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Comparação OSI x TCP/IP
TCP/IP
Aplicação7
Apresentação6
Sessão5
Transporte4
Rede3
Enlace2
Física1
MODELO OSI
Aplicação
Internet
Acesso à Rede
Transporte
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Pilha de Protocolos TCP/IP
TCP UDP
IP
HTTP FTP TFTPDNSDNSSMTP
WANsLANsInternet
PROTOCOLOSModelo TCP/
IP
Aplicação
Transporte
Internet
Acesso à Rede
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Padrões Ethernet
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Padrões Ethernet
Ethernet
10/100
Gigabit
10 Gigabit802.3ad
Link Agreggation
802.1DSTP
802.1wRapid STP
802.1XPort Authentication
802.1QVLAN802.1p
Classe de Serviço 802.3xControle de Fluxo
IPv4
TCP
UDP
IP Multicast
IPv6