prof. arthur salgado. modelo de referência osi (open systems inteconnection) ◦ criado pela iso...

Redes IndustriaisProf. Arthur Salgado

Modelo de Referência OSI (Open Systems Inteconnection)◦ Criado pela ISO (International Standards

Organization) para facilitar a interconexão entre sistemas de computadores

Redes de Computadores

Modelo OSI◦ Camada física

Responsável pela transmissão de bits por um canal de comunicação e pela manutenção do sinal no meio físico

Define especificações elétricas e mecânicas da rede Interface de comunicação: RS-232, RS-442, RS-485... Meio de comunicação: Par trançado, Fibra óptica, Rádio Qual voltagem que representa um bit 1 ou bit 0 e o tempo

de duração de um bit Define o tipo do sinal

Analógico Digital


Modelo OSI◦ Camada física

Define o tipo de conexão Ponto-a-ponto Multiponto

Define o sentido da transmissão Simplex, half-duplex, full-duplex

Forma de multiplexação FDM, TDM

Equipamentos de nível de camada física Repetidores, hubs, switches, modens...


Modelo OSI◦ Camada de Enlace

Sua principal função é transformar um canal de transmissão bruto em uma linha que pareça livre de erros para a camada de Redes

As mensagens são enviadas em Quadros, transmitidos sequencialmente

Utiliza o endereçamento físico (MAC) Para redes de difusão (barramento comum a vários

sistemas) utilizam controle de acesso ao meio


Modelo OSI◦ Camada de enlace

Realizam o controle de fluxo de dados Quadro de confirmação de recebimento de mensagem Não permitir que um transmissor rápido sufoque

receptor lento Possuem mecanismos para verificar erros na mensagem

Equipamentos de nível de enlace de dados Switch, Bridge


Modelo OSI◦ Camada de rede

A principal funcionalidade é determinar a maneira como os pacotes serão roteados da origem até o destino

Controla o fluxo de dados - QoS Evitar congestionamento de pacotes Diminuir o retardo, tempo do pacote na rede, instabilidades

de comunicação Realizar conexões entre redes com tecnologias distintas

Protocolos diferentes Diferença de endereçamento, tamanho de pacotes

diferentes ...


Modelo OSI◦ Camada de rede

Pode fragmentar/remontar pacotes Principal protocolo: IP Unidade de dados: Pacote ou Datagrama


Modelo OSI◦ Camada de transporte

Responsável por receber dados da camada acima dela e dividi-los em unidades menores, caso necessário

Garante que a mensagem chegue ao destinatário Apesar disto ser implementado na camada de enlace

Comunicação fim-a-fim Não troca informações com dispositivos intermediários

Oferece serviço confiável ou não TCP: Garante que os dados chegarão corretos e na ordem UDP: Não verifica se os pacotes chegaram ao destino e

nem se chegaram na ordem Multiplexação das aplicações


Modelo OSI◦ Camada de sessão

Permite o estabelecimento de sessões entre diferentes máquinas

Gerenciamento de diálogo Quem deve transmitir em cada momento

Estabelece, gerencia e finaliza sessões entre aplicações Verifica periodicamente sessões longas, para permitir

que continuem de onde parou, em caso de falha


Modelo OSI◦ Camada de apresentação

Está preocupada com a sintaxe e semântica das informações Torna possível a comunicação entre computadores com

diferentes representações de dados Codificação de texto: ASCII, UNICODE Codificação de gráficos e imágens: TIFF, JPEG, PNG Codificação de sons e animações: GIFF, MPEG, WAV


Modelo OSI◦ Camada de aplicação

Camada que mantém contato com o usuário Seus serviços são transparentes ao usuário Aplicações para estações

Banco de dados Processadores de texto

Aplicações para rede Correio eletrônico (POP3, SMTP) Transferência de arquivos (SSH, Telnet)


O modelo OSI fornece uma diretriz para a organização da pilha de protocolos

Pilha de protocolo é o termo utilizado para definir uma porção de protocolos que trabalham em conjunto

Algumas pilhas de protocolo não seguem o modelo OSI completamente◦ TCP/IP – Pilha de protocolo mais utilizada

atualmente◦ IPX/SPX ◦ NetBEUI


TCP/IP◦ O início do TCP/IP se dá quando a ARPANET

(grande rede que interligava instituições de pesquisa) passou a interligar também redes de rádio e satélite

◦ Seria necessário que a rede resistisse a perdas de hardware de sub-rede Conexões deveriam permanecer intactas enquanto

as máquinas de origem e destino estivessem funcionando

◦ Deveria se adaptar a aplicações com requisitos divergentes Transferência de arquivos e transmissão de voz em

tempo real


A solução foi a criação da camada inter-redes◦ Objetivo

Permitir que hosts enviem pacotes em qualquer rede Garantir que estes pacotes trafeguem

independentemente até o destino Mesmo que cheguem fora de ordem

Ex: Entrega de cartas ao correio

◦ O protocolo utilizado nesta camada é o IP◦ É responsável pelo roteamento dos pacotes e por

evitar congestionamentos da rede



Aplicação

TransporteInter-Redes

Interface de Rede

Aplicação

TransporteRede

Enlace

ApresentaçãoSessão

Física1

67

5432

1

2

3

4

TCP/IP◦ Conceito:

Conjunto de protocolos de redes que permitem a interconexão de redes heterogêneas Redes físicas com diferentes tecnologias de acesso Equipamentos desenvolvidos por diferentes fabricantes,

com diferentes arquiteturas de hardware e que utilizam diferentes sistemas operacionais


TCP/IP◦ Quem pode utilizar ?

Qualquer organização que deseje interconectar suas diversas filiais na forma de uma inter-rede

Não requer uma conexão com a internet A internet é apenas uma demonstração concreta da

validade da tecnologia TCP/IP


Modelo de interconexão


E1E2

E3E4 E5 E6

E8E7

E9

R1 R2R4

R3N1

N2N3

N5

N4

Modelo de interconexão◦ Roteador

Possui conexões com duas ou mais redes Não provê conexão direta com todas as redes físicas Roteia pacotes de uma rede para outra Mantém informações de roteamento para todas as

redes É também denominado gateway ou sistema

intermediário◦ Estação

Dispositivo do usuário conectado a alguma rede física da inter-rede

Também denominado Host, hospedeiro ou sistema final


Modelo de interconexão◦ Visão do usuário

Usuários vêm a inter-rede como uma rede virtual única à qual todos os dispositivos estão conectados

Usuários não conhecem as diversas redes físicas individuais

Adota um mecanismo de endereçamento universal, baseado em endereços IP, que permite a identificação única de cada dispositivo na inter-rede


24

Arquitetura TCP/IP

Aplicação

Transporte

Rede

Interface de Rede

FTP, HTTP, SMTP

TCP/UDP

IP/ICMP

Ethernet, PPP, Token Ring

Mensagem

Seguimento/Datagrama UDP

Datagrama IP

Quadro

Camada de aplicação◦ Define a sintaxe e a semântica das mensagens trocadas

entre as aplicações◦ Única camada cuja implementação é realizada usando

processos do Sistema Operacional Telnet – Serviço de terminal virtual FTP – Serviço de transferência de Arquivos SMTP – Serviço de correio eletrônico DNS – Serviço de nomes HTTP – Serviço Web


Camada de transporte◦ Provê comunicação fim-a-fim entre aplicações◦ TCP (Transmission Control Protocol)

É baseado em conexão Provê fluxo confiável de dados Divide o fluxo de dados em segmentos

◦ UDP (User Datagram Protocol) Provê serviço de datagrama não confiável


Camada de rede◦ Realiza transferência e roteamento de pacotes

entre dispositivos da inter-rede◦ IP (Internet Protocol)

Provê serviço de datagrama não confiável Envia, recebe e roteia datagramas IP

◦ ICMP (Internet Control Message Protocol) Permite a troca de informações de erro e controle entre

camadas de rede de estações distintas


Camada de interface de rede◦ Compatibiliza a tecnologia da rede física com o

protocolo IP◦ Aceita datagramas IP e transmite na rede física

sob a forma de quadros◦ Trata os detalhes de hardware da conexão física e

geralmente inclui o driver do dispositivo e a placa de rede



DADOS

DADOS

DADOS

DADOSCABEÇALHO

DADOS

CABEÇALHO

CABEÇALHO

CABEÇALHO

Os dados são gerados pelacamada de aplicação. A aplicação deve indicar qual o protocolo da camada detransporte a ser utilizado (TCP/UDP).

Aplicação

Transporte

Rede

O protocolo de transporte adiciona seucabeçalho, recebe a PDU da camadade aplicação em sua área de dados e encaminha para a camada de rede

A camada de rede receba a PDU de transporte, realiza suas funções e encaminha para a camada de enlace

A camada de enlace receba a PDU de rede, realiza suas funções e encaminha para a transmissão física

Enlace


Driver deRede

IP

ICMP

TCP TCP

FTP SMTP DNS SNMP

Porta Porta

... ...

Rede

Transporte

Interface de rede

Aplicação

Processo de recebimento de quadro


Estação E1HTTP

TCP

IP

Driver

N1

Driver Driver

IP

N2

Driver Driver

IP

N3

HTTP

TCP

IP

Driver

Estação E2

Roteador 1 Roteador 2

Protocolo SMTP

Protocolo TCP

IP IP IP

1º

2º

3º

4º

5º

6º

7º

8º 9º

10º

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12º

13º

14º

15º

16º

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