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A arquitetura TCP/IP TCP = Transmission Control Protocol, IP = Internet Protocol TCP – È um protocolo “connection –oriented” ( com estabelecimento de circuito)

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Apresentação em tema: "A arquitetura TCP/IP TCP = Transmission Control Protocol, IP = Internet Protocol TCP – È um protocolo “connection –oriented” ( com estabelecimento de circuito)"— Transcrição da apresentação:

1 A arquitetura TCP/IP TCP = Transmission Control Protocol, IP = Internet Protocol TCP – È um protocolo “connection –oriented” ( com estabelecimento de circuito) da camada “transporte” na Arquitetura TCP/IP. Ele garante a entrega de dados a um usuário local ou remoto. Os dados são entregues sem erros na ordem correta e sem duplicação Protocolo- È um conjunto de regras, formatos e temporização, que são utilizados para troca de informações entre dois ou mais computadores.

2 Circuito Circuito – Canal de transmissão lógico (e não físico) estabelecido entre os pontos terminais da rede de comunicação. Os DTEs (data terminal equipament) acessam circuitos virtuais através de um identificador especificado no cabeçalho dos pacotes. A rede organiza um circuito virtual e mantém a associação para transmitir na rede. A arquitetura TCP/IP

3 TCP e IP são 02 protocolos independentes. O IP (orientado a conexão) é sempre usado nesta arquitetura., O TCP nem sempre.Mas quando se fala em TCP/IP não se está falando dos 02 protocolos e sim da Arquitetura que, além desses 02, possui dezenas de outros Protocolos. Como por ex. PPP, IP, TCP, FTP, TELNET, SMTP, BOOTP, DNS, SNMP, UDP.

4 Modelo OSI APLICAÇÃO APRESENTAÇÃO SESSÃO TRANSPORTE REDE ENLACE DE DADOS CAMADA FÍSICA Modelo OSI (Open System Interconnection)

5 Modelo OSI (Open System Interconnection) X Arquitetura TCP/IP) Aplicação Apresentação Sessão Transporte Rede Enlace de dados Camada Física Enlace Transporte Aplicação Rede Modelo OSI Arquitetura TCP/IP

6 Modelo OSI A 7- Aplicação 7 – APLICAÇÃO: Disponibiliza serviços de rede, para processos aplicativos como: correio eletrônico, transf. de arquivos, emulação de terminais. 6 – APRESENTAÇÃO: Representação de dados, estrutura de dados, negocia a sintaxe de transf. de dados da camada aplicação. 5 – SESSÃO: Estabelece, gerência e termina sessões entre aplicativos.

7 3 – REDE: Fornece conectividade e seleção de caminhos entre dois Sistemas finais. 2 -ENLACE DE DADOS: Fornece transferência, notificação de erro, e controle de fluxo de sinais 1 - CAMADA FÍSICA: Fios conectores, voltagens, transmissão da taxa de dados. 4 – TRANSPORTE: Trata conexões entre hosts, detecção e recuperação de falhas, controle de fluxo de informações, Ex. se a rede conecta ou não, se chegou ou não seu arquivo.

8 Comparando-se a arquitetura TCP/IP com o modelo OSI que está estruturado em 7 camadas pode-se dizer que: Na arquitetura TCP/IP a camada de aplicação assume, além das funções da camada de aplicação do Modelo OSI. Também as funções das camadas OSI de apresentação e de sessão: As camadas de transporte e de Rede são bastante assemelhadas em funções a essas mesmas camadas do Modelo OSI. Comparação entre a arquitetura TCP/IP e o modelo OSI

9 Na arquitetura TCP/IP a camada de enlace assume, além das funções da camada de Enlace do Modelo OSI. Também as funções da camada Física ISO. O TCP trata os dados recebidos da Aplicação (conhecido como carga útil), como sendo um trem de octetos Numerando esses octetos sequencialmente) Comparação entre a arquitetura TCP/IP e o modelo OSI

10 Ex. quando a carga é recebida em volume maior que o ideal para ser transmitido o TCP Fragmenta-a em blocos de tamanho padrão (default) igual a 536 octetos. A cada fragmento o TCP acrescenta o seu próprio cabeçalho, sendo o Conjunto: (cabeçalho + fragmento) chamado de segmento TCP, conf. Figura. Cabeçalho TCPDados da Aplicação (fragmento de carga útil)

11 O Fato das arquiteturas terem um número diferente de camadas não Significa, por isso só, que o modelo OSI (que tem mais camadas) é Capaz de realizar mais funções que a Arquitetura TCP/IP; quero dizer que apenas que as diferentes funções foram agrupadas de uma forma diferente. Isto porque as funções que tem que ser executadas para viabilizar Uma solução aberta de redes são sempre as mesmas. Comparação entre a arquitetura TCP/IP e o modelo OSI

12 APLICAÇÃO APRESENTAÇÃO SESSÃO TRANSPORTE REDE ENLACE DE DADOS CAMADA FÍSICA APLICAÇÃO APRESENTAÇÃO SESSÃO TRANSPORTE REDE ENLACE DE DADOS CAMADA FÍSICA Comunicação Sistemas Abertos Dados

13 Nível Físico Plug de 9 pinos SUB-D Plug de 25 pinos SUB-D (ISO 2110) Plug de 8 pinos RJ CAMADA FÍSICA: Fios conectores, voltagens, transmissão da taxa de dados.

14 ESTRELA ANEL WIRELESS Nível Enlace... BARRAMENTO 2 -ENLACE DE DADOS: Fornece transferência, notificação de erro, e controle de fluxo de sinais

15 ANSI FDDI IEEE CSMA/ CD IEEE Token Ring IEEE LLC ETHERNETETHERNET PPPLAPBSDLC EIA/TIA-232 V.24 EIA/TIA-449 V35 G.703 HSSI LLC MAC ENLACE FÍSICO Padrões de níveis Físico-Enlace LANWAN PHY PMD

16 Nível Enlace NÚMERO DE CONTROLE CÓDIGO DO FABRICANTE 00AA00.2CFACA Endereço físico (MAC) 24 bit/s Exemplo de códigos de fabricantes: C Cisco B Novell D Cabletron C 3Com 00-AA-00 Intel 3 Bytes

17 Token Ring |---|---|---|---|---| Ethernet Rot. NNI UNI Nível Rede Serviço orientado à conexão Ethernet: - Barramento, Padrão de cabeamento baseada em 10BaseT, cuja taxa é de 10 Mbits/seg.opera sómente com cabeamento categoria 4 ou 5 no Brasil. Token Ring |---|---|---|---|---| Ethernet

18 Serviço não orientado à conexão Nível Rede Token Ring Rot. NNI UNI |---|---|---|---|---| Ethernet Token Ring |---|---|---|---|---| Ethernet Token Ring – metódo usado na topologia anel, utiliza a tecnologia token passing em um anel físico; as estações se conectam a um Hub, cabeamento par trançado. Unicast – Identifica 1 computador Individualmente na rede

19 ... Nível Rede NÓÀREADOMÍNIOSEGMENTO 3 – REDE: Fornece conectividade e seleção de caminhos entre dois Sistemas finais.

20 APLICAÇÃO APRESENTAÇÃO SESSÃO TRANSPORTE CORREIO ELETRÔNICO EMULAÇÃO DE TERMINAL TRNSFERÊNCIA DE ARQUIVO...PORTE... DADOS Endereçamento das Aplicações Nível Transporte segmento 4 – TRANSPORTE: Trata conexões entre hosts, detecção e recuperação de falhas, controle de fluxo de informações, Ex. se a rede conecta ou não, se chegou ou seu arquivo

21 Controle de fluxo fim-a-fim Nível Transporte transmite Buffer cheio Buffer vazio não pronto pronto transmite

22 Nível Transporte Send 1 Send 2 Send 1 Send 3 Receive 1 Receive 2 Receive 1 Receive 2 Receive 3 Ack 2 Ack 3 Ack 4

23 Nível Sessão Service Request Service Reply NetBIOS RPC X Windows NFS 5 – SESSÃO: Estabelece, gerência e termina sessões entre aplicativos.

24 Nível Apresentação XKWygsdTUQQ Criptografia ABC Texto e Dados ASCII EBCDIC Gráfico e Imagens GIF JPEG PCX TIFF WMF Sons e Animações AVI MIDI MPEG WAV Codificação dos dados 6 – APRESENTAÇÃO: Representação de dados, estrutura de dados, negocia a sintaxe de transf. de dados da camada aplicação.

25 Nível Aplicação APLICAÇÕES - REDEAPLICAÇÃO - ESTAÇÕES Processador de textos WORD Banco de dados ACCESS Planilha de cálculos EXCEL Gerenciamento HP OPEN VIEW Correio Eletrônico LOTUS NOTES Emulação de Terminal 7 – APLICAÇÃO: Disponibiliza serviços de rede, para processos aplicativos como: correio eletrônico, transferência de arquivos, emulação de terminais.

26 Modelos OSI e IEEE 802C Modelo OSI APLICAÇÃO APRESENTAÇÃO SESSÃO TRANSPORTE REDE ENLACE DE DADOS CAMADA FÍSICA Modelo IEEE 802 SUBCAMADA LLC SUBCAMADA MAC CAMADA FÍSICA PROTOCOLOS DE CAMADAS SUPERIORES

27 Modelo OSI APLICAÇÃO APRESENTAÇÃO SESSÃO TRANSPORTE REDE ENLACE DE DADOS CAMADA FÍSICA OSI VT, FTAM, MHS, ACSE, ROSE, RTSE APRESENTAÇÃO SESSÃO TP0, TP1,.... a TP4 CLNP, CMNP Ethernet, Token-Ring, FDDI, Wireless, ATM. TCP/IP TELNETTELNET SMTPSMTP FTPFTP TCP, UDP IP Protocolos

28 Copyright © 2001 Acterna Página 28 Meio de Transmissão Técnica de Sinalização Topologia Comp. máx. p/ segmento Nós por segmento Diâmetro do cabo 10BASE5 cabo coaxial (50 ohm) banda base (Manchester) barramento mm cabo coaxial (50 ohm) banda base (Manchester) barramento BASE2 5 mm 10BROAD36 cabo coaxial (75 ohm) banda larga (DPSK) barramento / árvore ,4 - 1,0 mm 10BASE-FP par de fibras de 850 nm Manchester (on/off) estrela ,5 / 125  m 10BASE-T par trançado s /blindagem banda base (Manchester) estrela ,4 - 0,6 mm Ethernet - Cabeamento 10Mbps STP = par trançado blindado (shielded twisted pair) UTP = par trançado sem blindagem (unshielded twisted pair) CAT 5 = de categoría 5 CAT 6 e 7 = de categorias 6 e 7

29 Ethernet Cabeamento 100Mbps 100BASE-T 100BASE-X100BASE-T4 100BASE-TX100BASE-FX 2 UTP Cat5 ou 2 STP Par de fibras 4 UTP Cat3 ou Cat5

30 Broadcast / Multicast... Broadcast Multicast O broadcast é uma ferramenta poderosa quando o objetivo é enviar um mesmo pacote para todos os nós ao mesmo tempo. Quando mal utilizado, o broadcast pode afetar a performance dos nós, interrompendo a CPU desnecessariamente O objetivo do multicast é enviar um mesmo pacote para um grupo de nós. Normalmente o pacote de multcst interrompe a CPU dos nós da rede. Recentes implementações de drives de placa de rede permitem que este pacote seja examinado Pela propria rede, sem interromper os nós da CPU da Rede.

31 Ocorre a Colisão! Ethernet Tratamento de Colisão Confiabilidade Duas estações escutam o barramento ao mesmo tempo e transmitem simultaneamente, ocorrendo assim uma colisão. Ambas Transmitem Simultâneamente

32 Ethernet Comutada 100 Mbit/s 10 Mbit/s servidorcliente switch Ethernet

33 Problemas físicos Conectores não encaixados corretamente, cabos partidos, adaptadores com defeito Erros excessivos Ethernet (Excessive Ethernet Errors) Alta utilização causa colisões excessivas Estações com interferência causada por defeito no software ou adaptador Erros FCS (seqüência de verificação de quadros) e outros quadros ilegais causados por defeito no software ou adaptador Problemas de dispositivos de rede (Internetwork device problems) Quadros descartados ou filtrados pelo dispositivo de rede Dispositivos de rede (ponte ou roteador) podem não ser capazes de manipular a carga oferecida Problemas Comuns - Ethernet

34 Pontes (Bridges)

35 Copyright © 2001 Acterna Página 35 Como Atuam as Pontes camadas superiores TCP IP LLC MAC PHY camadas superiores TCP IP LLC MAC PHY terminal MAC PHY ponte PHY terminal

36 Pontes (cont.)

37 Roteadores (Routers) enlaces WAN (redes de longa distância)

38 Arquitetura TCP/IP Modelo OSIModelo DoD APLICAÇÃO APRESENTAÇÃO SESSÃO TRANSPORTE REDE ENLACE DE DADOS CAMADA FÍSICA INTER-REDE CAMADA DE ACESSO À REDE TRANSPORTE APLICAÇÃO DoD – departamento de defesa dos EUA ( Departament of defense)

39 Driver de Rede ARPRARP IPTCPUDP ICMPIGMP HTTPFTPDNSSNMP Como funciona...

40 Dados de usuário Dados de usuário Cab. da Aplicação Dados da Aplicação Cab. TCP/UDP Dados da Aplicação Cab. TCP/UDP Cab. IP Dados da Aplicação Cab. TCP/UDP Cab. IP Cab. Ethernet Rodapé Ethernet /84 46 a 1500 bytes Multiplexação de Overhead

41 Demultiplexação de Overhead driver Ethernet demultiplexação baseada no Ethertype de quadro Ethernet ARPIPRARP demultiplexação baseada no campo Protocolo do cabeçalho IP ICMPIGMPTCPUDP demultiplexação baseada no Número da Porta de Destino do cabeçalho TCP ou UDP TFTPDNSFTPHTTP

42 Endereços IP O padrão do IP especifica que cada host é associado a um endereço único de 32 bits conhecido por Endereço IP Consistindo, geralmente, de um identificador para a rede e um identificador para o host Para prover flexibilidade na associação de endereços a hosts e para permitir a mistura de diferentes tamanhos de rede numa inter-rede, dividiu-se o endereçamento em classes

43 octeto 4 classe Classe de Endereçamento octeto 1octeto 2octeto 3 RedeHost Rede Host Rede Host C B A

44 Regra do Primeiro Octeto Para que endereçamento entre as classes não colidisse, criou- se regra do primeiro octeto, visando diferenciar o alcance de endereçamento de cada classe octeto 1 0 Classe A 10 Classe B 110 Classe C 1110 Classe D 1111 Classe E

45 Endereços Especiais PrefixoSufixoTipo de EndereçoPropósito todos 0 este host utilizado durante o bootstrap redetodos 0rede indentifica uma rede redetodos 1broadcast direcionado broadcast numa rede em específico todos 1 broadcast limitado Broadcast numa rede local 127qualquerloopback teste

46 O Cabeçalho IPv4 Internet Protocol V.4 Versão (4 bits) IHL (4 bits) Tipo de serviço (8 bits) Comprimento total (16 bits) Identificação (16 bits) Flags 3 bits Deslocamento do fragmento (13 bits) Endereço de origem (32 bits) Endereço de destino (32 bits) Opções IP (se houver) Tempo de vida (8 bits) Protocolo (8 bits) Checksum do cabeçalho (16 bits)

47 ARP Address Resolution Protocol O problema consiste em resolver um endereço IP lógico em um endereço físico (p/ex. Ethernet) ARP requestARP reply O poderia responder? Sim, sou eu o F.CE.56

48 O Cabeçalho TCP Transfer Control Protocol Opções (0 ou mais palavras de 32 bits) Dados (Campo opcional) Porta de Origem (16 bits) Porta de Destino (16 bits) Número de seqüência (32 bits) Número de reconhecimento (Acknowledgement) (32 bits) Tamanho de Janela (16 bits) THL (4 bits) (6 bits) URGURG ACKACK PSHPSH RSTRST SYNSYN FINFIN Checksum (16 bits) Ponteiro de Urgência (16 bits)

49 Gerenciamento de Conexão TCP CONNECT / SYN CONNECT / SYN + ACK LISTEN SYN SENT ACK ESTABLISHED Troca de Dados CLOSE / FIN CLOSE / FIN + ACK FIN WAIT 2 SYN RCVD FIN WAIT 1 ACK ClienteServidor CLOSED

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