Introdução às redes de computadores

Introdução às redes de computadores
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Introdução à rede de computadores
Conceito: Uma rede de computadores tem por finaldade possibilitar que dois ou mais computadores possam trocar dados de maneira mais rápida, sem a necessidade da utilização de unidades de armazenamento removíveis como, por exemplo, disquetes. Outra finalidade de uma rede de computadores, é possibilitar que os recursos de rede possam estar acessíveis e disponíveis para os demais computadores, sem a necessidade de conectar diretamente a cada um deles o recurso como, por exemplo, uma impressora, um scanner, a internet, etc Prof. Esp. César Felipe - Livro: Configurando switches e roteadores cisco – Adquira o seu em:

Genericamente, como funciona uma rede? A comunicação entre os computadores funciona de forma bem semelhante a nossa maneira de trocar informações. Desta forma, quando queremos nos comunicar com uma pessoa, algumas regras são estabelecidas, tais como: O idioma que será utilizado A velocidade com a qual iremos falar O assunto que será falado (conteúdo da conversa) Quem irá falar, em que momento irá falar, e a pessoa que estará ouvindo Prof. Esp. César Felipe - Livro: Configurando switches e roteadores cisco – Adquira o seu em:

Exemplificando no mundo real o funcionamento de uma rede: A pessoa que fala, é o remetente da informação, a pessoa que escuta, o destinatário, quando conversamos, direcionamos a conversa para alguém, ou para um grupo de pessoas. Se falarmos muito rapido, ou lento demais, pode ser que a pessoa acabe não conseguindo entender o que estamos falando. Se falarmos em outro idioma, a pessoa com quem estamos trocando dados, poderá não nos entender. Se falarmos sobre algum assunto que contenha conteúdo que a pessoa não domine, poderemos não ser entendidos também. Prof. Esp. César Felipe - Livro: Configurando switches e roteadores cisco – Adquira o seu em:

Em resumo: Os computadores contém um conjunto de regras que gerenciam a maneira como irão trocar informação. Assim, toda a troca de dados entre os computadores que participam da transmissão devem manipular e amoldar as informações dentro de uma forma já pré-definida, que será facilmente entendida pelo computador que estará recebendo o dado transmitido por outro. Este conjunto de “regras” é chamado de protocolo. Um protocolo, mesmo em nossa vida real, é um conjunto de procedimentos pre-definidos que devem ser seguidos para se fazer alguma coisa. Prof. Esp. César Felipe - Livro: Configurando switches e roteadores cisco – Adquira o seu em:

Resumidamente, em termos mais tecnicos, uma transmissão de dados é: Usando como exemplo um arquivo, quando este está sendo transmitido para outro computador, ele não é “enfiado” todo dentro do cabo de rede e enviado para o outro computador. Este arquivo é dividido em pequenos pedaços e, em cada pedaço desses, uma grande quantidade de informações extras são adicionadas, com a finalidade de controlar toda a transmissão desde um início, quando o primeiro pedaço é enviado, até o ultimo pedaço. Estes “pedaços” do arquivo vão chegando ao destino, onde vão sendo montados um a um, até que o arquivo esteja novamente montado e completo. Prof. Esp. César Felipe - Livro: Configurando switches e roteadores cisco – Adquira o seu em:

Resumidamente, em termos mais tecnicos, uma transmissão de dados é: (continuação) Os dados conseguem ser montados com sucesso pelo computador que os recebe, graças às informações extras que o computador remetente adicionou a cada pedaço que era transmitido. Estas “informações extras” são: o endereço do remetente, do destinatário, o numero do pedaço, um calculo de integridade para evitar erros, entre outras. Por fim, cada pedaço deste é enviado entre os computadores dentro de uma entidade, que é conhecida como PORTADORA. Prof. Esp. César Felipe - Livro: Configurando switches e roteadores cisco – Adquira o seu em:

Portadora Como dito anteriormente, uma portadora é responsável por transportar os dados que estão sendo transmitidos + as informações de controle, conforme ilustração abaixo: Prof. Esp. César Felipe - Livro: Configurando switches e roteadores cisco – Adquira o seu em:

Portadora (continuação) Obviamente a ilustração anterior é mero desenho didático, na verdade, uma portadora tem a seguinte estrutura: Prof. Esp. César Felipe - Livro: Configurando switches e roteadores cisco – Adquira o seu em:

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Rede de computadores Modelo OSI e modelo TCP/IP A ilustração que acabamos de ver, para ser “construída” passa por uma série de tratamentos, que podem ser melhor explicados através da utilização de modelos, que são divididos em camadas. A finalidade de cada camada é a de fornecer uma parte da “informação extra”, que é utilizada para controle da transmissão como um todo. Estes dois modelos são: Modelo OSI (Dividido em sete camadas) Modelo TCP/IP (Dividido em quatro camadas) Obs.: Estes modelos são conceituais e tem finalidade didática, apenas. Prof. Esp. César Felipe - Livro: Configurando switches e roteadores cisco – Adquira o seu em:

Rede de computadores Modelo OSI e modelo TCP/IP (continuação) Modelo OSi e TCP/IP expostos para comparação: Prof. Esp. César Felipe - Livro: Configurando switches e roteadores cisco – Adquira o seu em:

Rede de computadores Função de cada camada Cada uma das camadas apresentadas, tem a finalidade de trara o dado que está sendo transmitido com uma “informação extra”, a qual chamamos de cabeçalho, resumidamente são estas suas funções: Aplicação (camada 7): é representada pela propria interface do programa, e sua função é adicionar à portadora sua porção de informação. No caso do internet explorer que inicia o pedido de uma página de internet, a função é a de colocar na potadora o pedido de conteúdo de uma determinada página, que iniciará todo o processo de carregamento do conteúdo da página solicitada Prof. Esp. César Felipe - Livro: Configurando switches e roteadores cisco – Adquira o seu em:

Rede de computadores Função de cada camada (continuação) Apresentação (camada 6): Responsável por comprimir os dados que vem da camada de aplicação, bem como providenciar a criptografia dos dados que serão transmitidos, se for o caso. Sessão (camada 5): Negocia o sincronismo da transmissão entre as partes Transporte (camada 4): Introduz informações como a numeração do pacote e dados de controle que visam organizar a remontagem destes pelo computador destinatário. Prof. Esp. César Felipe - Livro: Configurando switches e roteadores cisco – Adquira o seu em:

Rede de computadores Função de cada camada (continuação) Rede (camada 3): Insere informações como o endereço IP do destinatário e do rementente do pacote. Enlace (camada 2): Responsável por fazer calculos de integridade dos dados (hash) e descarte da portadora, caso este calculo não esteja correto. Fisica (camada 1): Trata a portadora, transformando-a em uma sequência de bits que serão enviadas através do meio no qual o computador estiver conectado (cabo de rede, ar, fibra otica, etc). Prof. Esp. César Felipe - Livro: Configurando switches e roteadores cisco – Adquira o seu em:

Rede de computadores Resumo sobre modelo OSI e TCP/IP Observem que não falamos sobre o modelo TCP/IP. O motivo? É desnecessário falar sobre o modelo TCP/IP, uma vez que apenas algumas camadas do modelo OSI foram concentradas para uma unica camada do modelo TCP/IP, conforme explicado anteriormente. O ato de adição de tratamento especifico por cada camada à portadora é conhecido como encapsulamento. Assim, conforme a portadora vai passando por cada camada, vai sofrendo o encapsulamento de informações, até ser transmitida. Prof. Esp. César Felipe - Livro: Configurando switches e roteadores cisco – Adquira o seu em:

Rede de computadores Inicio do estudo das camadas Apesar de termos sete camadas que podem ser abordadas, iremos elerge para estudo as mais importantes, que são: Aplicação Transporte Rede Prof. Esp. César Felipe - Livro: Configurando switches e roteadores cisco – Adquira o seu em:

Rede de computadores Camada de aplicação: Em cada uma das sete camadas temos protocolos específicos trabalhando, mas na camada de aplicação, dentre inumeros, temos os seguintes: HTTP, HTTPS (Para transmissão de conteúdo de páginas de internet) DNS (Para resolução de nomes de hosts em endereços IP, vice-e-versa) DHCP (Para obtenção de endereços IPs de forma dinâmica) TELNET e SSH (Para controle remoto de outros hosts através de linha de comando) RDP (Para controle remoto de outros hosts através de interface gráfica) Prof. Esp. César Felipe - Livro: Configurando switches e roteadores cisco – Adquira o seu em:

Rede de computadores Camada de transporte Nesta camada temos os principais protocolos: TCP e o UDP TCP – responsável por controlar transmissões que precisam ser todos os pacotes entregues ao destinatário de forma íntegra e que devem ser remontados na ordem correta. Este protocol é o responsável por esta parte, adicionando a cada pacote e a cada tipo de transmissão identificadores únicos e sequenciados, que serão utilizados pelo computador receptor na hora da montagem da informação que está sendo transmitida. Prof. Esp. César Felipe - Livro: Configurando switches e roteadores cisco – Adquira o seu em:

Rede de computadores Camada de transporte (continuação) UDP – responsável por controlar transmissões que não precisam ter os dados recebidos de forma íntegra e que precisam de maior velocidade durante a transmissão, como é o caso de transmissão de fluxo de streaming (som e video). Tal fluxo é bastante conhecido e usado pelos usuários, quanto utilizamos sites como youtube ou video-conferencias, onde percebemos que falhas no video e no som ocorrem, sem que reflita substancialmente no resultado final da transmissão. Prof. Esp. César Felipe - Livro: Configurando switches e roteadores cisco – Adquira o seu em:

Rede de computadores Camada de transporte (continuação) Os protocolos da camada de transporte também são responsáveis por encapsular à portadora na porta de destino e de origem na qual a conexão deverá ser estabelecida, com base no protocolo que foi utilizado na camada de aplicação. É com base nesta tal ”porta” o computador sabe para qual aplicação (programa) a dado que está chegando deve ser entregue. Cada protocol utiliza, por padrão, uma porta específica, e isto ocorre em respeito a normas internacionais que já foram definidas, e que podem ser obtidas no site do IETF ou da IANA, organizaçao mundial que criada para tratar deste assunto. Prof. Esp. César Felipe - Livro: Configurando switches e roteadores cisco – Adquira o seu em:

Rede de computadores Camada de transporte (continuação) Para se ter uma idéia, segue uma listagem resumida de algumas portas: HTTP (porta 80), HTTPS (porta 443), DNS (porta 53), DHCP (porta 67 E 68), TELNET (porta 23), SSH (porta 22), FTP (porta 20 e 21), imap (porta 143), POP3 (porta 110, SMTP (porta 25 / 587), NETBIOS (Porta 137), etc Prof. Esp. César Felipe - Livro: Configurando switches e roteadores cisco – Adquira o seu em:

Rede de computadores Camada de rede A camada de rede é responsável por adicionar informações referentes ao endereçamento de destino e origem do pacote, dentre outras informações. Prof. Esp. César Felipe - Livro: Configurando switches e roteadores cisco – Adquira o seu em:

Rede de computadores Camada de rede (continuação) Prof. Esp. César Felipe - Livro: Configurando switches e roteadores cisco – Adquira o seu em:

Rede de computadores Camada de rede (continuação) Versão: Informa a versão do IP (IPv4 ou IPv6) Hlen: Informa o tamanho do cabeçalho IP (Header Length) TOS: Usado para diferenciar o tipo de dado dentro do pacote (Voip, P.e) Total Length: Tamanho do pacote com cabeçalho + dados (Varia de 20bytes a ) ID: Não é mais usado por motivos de segurança Flags: Usado para controlar e identificar os fragmentos (0 – reservado, 1 – não fragmentar, 2 – mais fragmentos) Offset: informa o numero do fragment com base desde o inicio para possibilitar sua remontagem Prof. Esp. César Felipe - Livro: Configurando switches e roteadores cisco – Adquira o seu em:

Rede de computadores Camada de rede (continuação) TTL: Tempo de vida do pacote até que seja descartado, para cada roteador por onde passar seu valor é decrescido em 1 unidade Protocol: Informa o tipo de protocol que esta sendo transportado. (Ex.: x58 - EIGRP / 6 - 0x06 – TCP / 1 - 0x01 – ICMP Checksum – verificação de integridade do pacote Prof. Esp. César Felipe - Livro: Configurando switches e roteadores cisco – Adquira o seu em:

Rede de computadores Estudo do cabeçalho DNS Todo protocolo tem sua estrutura que é montada de um jeito todo exclusive, que leva em conta as informações que ele transporta. Veja o caso do DNS: Prof. Esp. César Felipe - Livro: Configurando switches e roteadores cisco – Adquira o seu em:

Rede de computadores Estudo do cabeçalho DNS (continuação) ID: Identifica qual foi o programa que fez a consulta QR: Identifica se o pacote contem uma consulta ou resposta (0 = consulta / 1 = resposta) Opcode: identifica o tipo de consulta do pacote (direta ou reversa) AA: Resposta autoritativa TC: Dados truncados, com erro. Consulta deve ser refeita. RD: Significa que a pesquisa pode ser recursiva a outro servidor RA: Significa que o servidor poderá fazer consultas recursivas Z: Reservado para uso future Rcode: Codigo da resposta: 0 – Sem erros / 1 – servidor nao conseguiu processor consulta / 2 – falha no servidor / 3 – sem registro no BD / 4 – O servidor não suporta a consulta feita / 5 – Servidor se recusou a executar a consulta por questões de segurança. Prof. Esp. César Felipe - Livro: Configurando switches e roteadores cisco – Adquira o seu em:

Rede de computadores Estudo do pacote-pesquisa DNS Estrutura: Prof. Esp. César Felipe - Livro: Configurando switches e roteadores cisco – Adquira o seu em:

Rede de computadores Estudo do pacote-pesquisa DNS (continuação) Qname: Nome de host/dominio que esta sendo consultado Qtype: Tipo de pesquisa (A – host IPv4 / AA – Host IPv6 / MX – servidor de / NS – servidores de nomes / CName – Nome canonico Qclass: Identifica o tipo de pesquisa, se é endereço de internet ou privado. Prof. Esp. César Felipe - Livro: Configurando switches e roteadores cisco – Adquira o seu em:

Rede de computadores Estudo do pacote-resposta DNS Prof. Esp. César Felipe - Livro: Configurando switches e roteadores cisco – Adquira o seu em:

Rede de computadores Estudo do pacote-resposta DNS (continuação) Name: Informa o nome que foi consultado Type: Se a resposta é tipo A (0x0001), NS (0x0002), MX (0x000f), CName (0x0005), etc Class: Tipos de classe, se é privado ou public. TTL: O tempo de vida em segundos que a resposta pode ser guardada em cache. RDLenght: O tamanho do pacote de resposta Rdata: Reply data – dados de resposta, com a resposta à consulta. Prof. Esp. César Felipe - Livro: Configurando switches e roteadores cisco – Adquira o seu em:

Rede de computadores Agora que já tivemos uma breve introdução a parte “avançada” sobre a comunicação entre computadores, vamos aprender mais sobre endereçamento IP, switches e roteadores. Para isto, acesse: e procure pelos outros slides Prof. Esp. César Felipe - Livro: Configurando switches e roteadores cisco – Adquira o seu em:

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