modelo iso-osi. conceitos desenvolvido em 1983 pela iso modelo abstrato de redes não existe rede...
TRANSCRIPT
Modelo ISO-OSI
Conceitos
• Desenvolvido em 1983 pela ISO
• Modelo abstrato de redes
• Não existe rede implementada exatamente segundo modelo
• 7 camadas
• Redes não necessitam implementar todas as camadas
• Cada camada efetua função bem definida
• Camadas definidas para minimizar comunicação entre elas
• Não detalha serviços
• Usado para referência
Estrutura
• Camada presta serviços para camada superior
• Camada usa serviços da camada inferior
• Camadas de mesmo nível “comunicam-se”
• Uma camada apenas toma conhecimento da camada inferior
• Interação entre camadas feita por serviços
• Divisão de tarefas
• Facilita abstração
Camada Física
• Transmissão de sequências de bits sobre meio físico
• Especifica – voltagens ecorrentes
– tempos
– conectores e pinagens
– meio físico utilizado
– aspectos eletrônicos e mecânicos
• Domínio da engenharia eletrônica
• Não trata de correção de erros na transmissão
Camada de Enlace
• Organiza sequências de bits em conjuntos de bits chamados frames
• Reconhece início e fim de frames
• Detecta perdas de frames e requisita retransmissão
Camada de Rede
• Encaminha informação da origem para o destino (roteamento)
• Controla fluxo de transmissão entre sub-redes (controle de congestão)
• Funções de contabilização
• Estabelece esquema único de endereçamento independente da sub-rede utilizada
• Permite conexão de sub-redes heterogêneas
Camada de Transporte
• Divide e reagrupa a informação binária em pacotes
• Garante a sequência dos pacotes
• Assegura a conexão confiável entre origem e destino da comunicação
• Primeira camada que estabelece comunicação origem-destino
Camada de Sessão
• Gerencia sessões de comunicação
• Sessão é uma comunicação que necessita armazenar estados
• Estados são armazenados para permitir re-estabelecimento da comunicação em caso de queda da comunicação
• Ex: Retomar transferências de arquivos
Camada de Apresentação
• Trata da representação dos dados em alto nível
• Adoção de sistema padronizado de representação de caracteres
• Adoção de códigos de representação numérica padrão
• Compressão de dados
• Codificação de dados
Camada de Aplicação
• Aplicações que oferecem os serviços ao usuário final
• Unificação de sistemas de arquivos e diretórios
• Correio eletrônico
• Login remoto
• Transferência de arquivos
• Execução remota
TCP/IP
Internet
• Início em 1969
• Baseado em um conjunto de protocolos onde os mais importantes são o TCP e o IP
• Financiado pela ARPA
• Objetivos militares
• Sem ponto central de coordenação
• ARPANET - anos 70
• NSFNET - anos 80
• Difusão mundial hoje
Modelo de Camadas
• Implementação parcial do modelo ISO-OSI
• Apenas 4 camadas
• Ethernet - camadas 1 e 2
• IP - camada 3
• TCP - camada 4
• Ftp, Telnet, etc - camadas 5, 6 e 7
Ethernet
• Implementa 2 primeiras camadas do conjunto de protocolos TCP/IP
• Protocolo de acesso ao meio mais comum
• Transmissão serial
• Baseado em broadcasts
• Padronizado (IEEE 802.3)
• Placas de rede identificadas por código de 48 bits chamado MAC address gravadas durante sua fabricação
• Outros: PPP, X.25, etc
CSMA/CD
• Disciplina compartilhamento do meio de transmissão entre todos os copmutadores
• Carrier Sense Multiple Access / Colision Detect
• Verifica meio antes de transmitir
• Aguarda tempo aleatório após liberação do meio antes de iniciar a transmissão
• Colisão ainda é possível se computadores transmitem simultaneamente e deve ser detectada
• Transmissão verificada para detectar corrupção de dados e possível colisão
• Retransmissão de dados no caso de colisão
IP
• Internet Protocol
• Equivale a camada 3
• Trabalha com apenas com datagramas
• Sem controle de erros
• Presta serviços de roteamento
Endereçamento IP
• Utiliza 4 bytes
• Representação decimal: 200.145.31.1
• Classes:– A:0.X.X.X a 127.X.X.X, 128 redes de 16 milhões de computadores
– B:128.X.X.X a 191.X.X.X, 16 mil redes de 65 mil computadores
– C: 191.X.X.X a 223.X.X.X, 2 milhões de redes de 256 computadores
• Endereçamento hierárquico
• Rotas decididas em função do número da rede
ABC
Rede Host
Máscaras de Rede• Utilizado para definir a rede a qual pertence o computador
• Máscara típica: 255.255.255.0
• 255 em binário é 11111111
• A rede do computador é obtida a partir de um AND entre o endereço do computador e a máscara
• Se a rede do computador destino for a mesma do computador origem o dado é enviado diretamente para o computador destino através da sub-rede (ethernet)
• Se a rede for diferente os pacotes são enviados para o roteador
200.145.31.34
255.255.255.0200.145.31.3255.255.255.0
200.145.31.0 200.145.31.0 Mesma Rede!!
Roteamento• Hierárquico
• Utiliza o endereço da rede para determinar a localização dos computadores
• O endereço da rede determina a localização do computador na rede
• Ex: Se um computador se mover do DEMAC para o CEAPLA ele deve ter seu número IP alterado
• Eficiente (Novel não utiliza este tipo de numeração e roteamento hierárquico, portanto é menos eficiente)
• Roteamento pode ser estático ou dinâmico
• Estático sempre utiliza as mesmas rotas para um determinado endereço
• Dinâmico avalia o estado das rotas possíveis para um determinado endereço e escolhe a melhor
• Ex: RIP, OSPF, etc
ARP
• Address Resolution Protocol
• Relaciona endereços IP e MAC
• Evita que tenha-se que saber detalhes da camada física (sub-rede) e que se tenha de alterar configuração no caso de mudanças na placa de rede
• Para descobrir o MAC de um determinado IP faz-se o broadcast solicitando identificação
• Todos computadores ouvem e apenas aquele que tiver aquele IP retorna uma resposta
• A tabela MAC-IP fica armazenada no computador que solicitou a descoberta
• Ex: arp mostra a tabela IP-MAC obtida pelo computador
DHCP• Dinamic Host Configuration Protocol
• Utilizado para configurar o TCP/IP no computador automaticamente, sem intervenção do usuário
• Pode configurar IP, DNS, Gateway, etc
• Utiliza o MAC para obter um IP do servidor DHCP
• Configuração com um tempo de validade (tempo de aluguel)
• Configuração é dinâmica pois após o tempo de aluguel ela pode ser alterada
• Na nossa rede não utilizamos a configuração dinâmica
• Ex: winipcfg
TCP e UDP
• Trabalham sobre o IP
• Utilizam os serviços de identificação e roteamento oferecidos pelo IP
• Introduzem o conceito de portas para identificar o processo de comunicação no computador origem e destino
• Comunicação é feita entre processos de dois computadores e não simplesmente entre dois computadores
• Ex: SMTP - porta 25, Telnet - porta 23, etc
• Serviços clássicos são definidos pelas well-known ports
• Ex: /etc/services lista os serviços e portas
UDP• User Datagram Protocol
• Simplesmente acrescenta as portas ao IP
• Oferece serviços de entrega de datagramas (pacotes)
• Não cuida do sequenciamento de pacotes
• Estaria “entre” a camada 3 e 4, pois não implementa sequenciamento de pacotes
• Não implementa checagem e correção de erros (não confiável)
• Utilizado eficientemente em redes locais, que já possuem mecanismos de checagem de erros em nível mais baixo
• Ex: NFS (Network File System), SNMP
TCP
• Transport Control Protocol
• Oferece serviços de transmissão de streams
• Fragmenta os streams em pacotes e os entrega a camada IP
• Protocolo confiável com checagem de erros
• Implementa camada 4
• Implementa portas
• Mais complexo e mais lento que UDP
• Ex: FTP, Telnet, SMTP (mail)
Serviços
• Implementa as camadas 5, 6 e 7
• São os aplicativos que interagem com o usuário
• Ex: FTP, Telnet, SMTP, NFS, SNMP
Bibliografia
• Tannenbaum, Computer Networks, Prentice-Hall• Arnet et al, Desvendando TCP/IP, Ed. Campus• Comer e Stevens, Internetworking with TCP/IP,
Prentice-Hall• Craig, TCP/IP Network Administration,
O’Reilly• Cyclades, Guia Internet de Conectividade• man pages UNIX