Como funciona a Internet

Apresentação em tema: "Como funciona a Internet"— Transcrição da apresentação:

1 Como funciona a Internet
Provedores de Acesso Rede Corporativa Rede Ethernet Internet “routers”

2 Como funciona a Internet
Os diferentes segmentos (sub-redes) que compõem a Internet são conectados por “routers” Os segmentos podem ser quaisquer tipos de rede: Ethernet, token ring, rede de telefonia ... Analogia com o sistema postal as subredes são os meios por onde trafega a informação (aviões, caminhões e carteiros) os “routers” são responsáveis pelo encaminhamento da informação entre as diferentes rotas disponíveis (subestação postal responsável pela triagem e encaminhamento das cartas a diferentes regiões em que residem os destinatários) Há regras definidas para a comunicação entre elementos da rede

3 Protocolos (i) Protocolo: conjunto de regras prescrevendo estrita aderência à correta etiqueta e precedência (ex.: serviço militar e diplomático) Protocolos de Comunicação: São conjuntos de regras que viabilizam e ordenam a comunicação entre entidades cooperantes em sistemas abertos, possivelmente heterogêneos (permitem que modelos e tipos diferentes de computadores possam se conectar e se relacionar independentemente do fabricante).

4 Protocolos (ii) Siglas importantes: ISO - International Standards Organization (voluntary, non-treaty organization ) CCITT- Comité Consultatif International de Télégraphique et Téléphonique. (subordinado ao ITU - International Telecomunication Union / ONU). RM-OSI- Reference Modal for Open Systems Interconection da ISO.

5 Arquitetura de Redes (i)
As modernas redes de computadores são projetadas de modo altamente estruturado são organizadas como uma série de “layers” ou níveis, cada um construído sobre o seu predecessor. O propósito de cada “layer” é oferecer certos serviços aos “layers” de mais alto nível, “protegendo-os” dos detalhes referentes à implementação desses serviços O “layer” n de uma máquina “A” conduz uma conversação com o “layer” n da máquina “B” (comunicação virtual) As regras e convenções usadas nesta conversação são coletivamente denominadas como o protocolo do “layer” n Arquitetura de Rede: é o conjunto de “layers” e protocolos entre os vários “layers”

6 Arquitetura de Redes (ii)
Host A Host B layer n layer n Protocolo do layer n interface layer n-1 layer n-1 Protocolo do layer n-1 Na realidade os dados não são diretamente transferidos do layer-n do Host-A para o layer-N do Host-B. Ao invés, cada “layer” transmite os dados e informações de controle para o nível imediatamente inferior, até que o nível mais baixo seja alcançado (“layer 1”). Abaixo do “layer 1” está o meio físico (conectando as duas máquinas) no qual a comunicação estre as máquinas A e B efetivamente ocorre. Comunicação real: é a que efetivamente se dá no meio físico. “Interface”: define as operações primitivas e serviços que o “layer” n oferece ao “layer” n-1

7 Arquitetura de Redes: Projeto dos “layers” elementos necessários
mecanismo para o estabelecimento de conexão algum tipo de endereçamento para identificar uma destinação específica mecanismo para término da conexão regras para transferência de dados controle de erros (“aknowledgement” de que a mensagem foi corretamente recebida) controle de fluxo de dados (para evitar o “afogamento” do receptor) mecanismos para processar mensagens arbitrariamente longas (“disassembling, transmission, assembling”) escolha de rota quando houver múltiplos paths origem-destino

8 O Modelo de Referência da OSI

9 Os “Layers” no Modelo de Referência OSI (i)
Os quatro primeiros “layers” preocupam-se em fornecer uma comunicação confiável “end-to-end” Os três últimos “layers” fornecem serviços orientados ao usuário que são úteis a várias aplicações Layer Físico: sua função está relacionada com a transmissão dos bits em estado bruto (“raw bits”) no canal de comunicação. Nível de voltagem para apresentar 0’s e 1’s; Quantos microssegundos correspondem a 1 bit; Se a transmissão pode ser simultânea em ambas as direções; Como se estabelece e terminam as conexões; Número de pinos no conector para a rede;

10 Os “Layers” no Modelo de Referência OSI (ii)
Layer Enlace de dados ( “Data Link Layer” ): tem por função transformar os “raw bits” recebidos do “layer” físico em uma linha que apareça livre de erros para o “network layer”. Determina como os “bits” do “layer” físico são agrupados em “frames” trata dos problemas relacionados a erros de transmissão regula o fluxo de informação de modo que o receptor não seja “afogado” pelos dados

11 Os “Layers” no Modelo de Referência OSI (iii)
“Network Layer”: Sua função está relacionada ao controle da operação da “subnet”. Uma decisão chave de projeto é como os “pacotes” são encaminhados da origem ao destinatário. O controle da congestão dos pacotes na subnet também cabe ao “Network Layer”. Em alguns casos há funções de “accounting”. Nas redes “broadcast”, em que o problema de roteamento é trivial, o “Network Layer” é simples ou mesmo inexistente.

12 Os “Layers” no Modelo de Referência OSI (iv)
“Transporte Layer”: Sua função básica é prover um transporte de dados eficiente, confiável e a custo aceitável entre as máquinas origem e destino. Deve: Aceitar os dados do layer sessão Particioná-los em unidades menores, se necessário Passá-los à camada de rede Assegurar-se que todos os pedaços da mensagem são corretamente recebidos no outro extremo A eficiência é fundamental para os ítens acima. Além disto, a camada de transportes deve isolar a camada de sessão das mudanças inevitáveis que ocorrem na tecnologia do “hardware” Preocupar-se com a multiplexação de vários “message-streams” em um único canal, ou com o particionamento dos dados entre várias conexões de rede. Deve cuidar do estabelecimento e término das conexões através da rede

13 Os “Layers” no Modelo de Referência OSI (v)
Camada de Sessão: sua função principal é permitir que usuários, em diferentes máquinas, estabeleçam sessões entre si e transfiram dados entre si de forma ordenada. Alguns dos seus serviços são: o gerenciamento de diálogos - usa-se um “token” para determinar quem deve tansmitir os dados (ex.: sistemas de bancos de dados acessados por terminais remotos) sincronização - usado para se reposicionar e entidade de sessão em um estado conhecido no caso de um erro gerência de atividades - (ex.: transações bancárias)

14 Os “Layers” no Modelo de Referência OSI (vi)
Camada de Apresentação: Preocupa-se basicamente com a preservação do significado da informação transportada entre diferentes máquinas. A camada de apresentação relaciona-se com a SINTAXE e a SEMÂNTICA da informação transmitida. Para se possibilitar a comunicação entre computadores com diferentes representações internas de informação, as estruturas de dados devem ser definidas e intercambiadas em modo abstrato, com um código padrão a ser usado “on the wire” (i.e., entre as máquinas). A tarefa de gerenciar estas estruturas de dados abstratos e convertê-los para a representação interna dos computadores (e vice-versa) é realizada pela camada de apresentação. ( + Compressão de Dados e Criptografia ).

15 Os “Layers” no Modelo de Referência OSI (vii)
Layer de Aplicação: Esta camada contém uma variedade de protocolos para aplicações comumente utilizadas, tais como: transferência de arquivos eletronic mail terminais virtuais RJE directory lookup (páginas amarelas), etc...

16 Os “Layers” na ARPANET Aplicação: FTP ( File Transfer Protocol ) SMTP ( Simple Mail Transfer Protocol ) TELNET ( Remote Login ) Apresentação: Não existe Sessão: Não existe Transporte: TCP ( Transmission Control Protocol ) orientado à conexão Rede: IP ( Internet Protocol ) - Connection Less Datalink (Enlace): protocolo IMP. IMP ( na realidade incorpora funções dos níveis 2 e 3 ) Físico:

17 Protocolos na Internet
TCP/IP integra o “Internet protocol suite” (correspondem aos “layers” de transporte e de rede no modelo de referência OSI) TCP/IP é baseado na tecnologia “connection less” A informação é transferida como uma seqüência de datagramas Cada datagrama é enviado individualmente pela rede TCP é responsável: pelo particionamento da mensagem em datagramas pela reconstrução da mensagem original no destinatário, inclusive reordenação dos datagramas pelo reenvio de datagramas que eventualmente se percam IP é responsável: pelo roteamento dos datagramas

18 O Encaminhamento das Mensagens na Internet
host K host J host Y 1 2 1 2 1 2 2 1 2 3 host B 1 host A 2 2 3 1 1 1 2 4 3 1 4 3 2 1 3 2 4 3 1 3 3 4 4 2 2 3 3 host X

19 Endereço dos Computadores na Internet
Consiste de 4 números, menores que 256, separados por pontos O início do endereço identifica a sub-rede da qual o computador faz parte A parte final do endereço identifica o “host” dentro da rede Ex.: O “Domain NAme System” torna os endereços mais amigáveis, substituindo os números por nomes

20 Organização do “Domain Name System”
edu uiuc cso ux ncsa ux.cso.uiuc.edu - a hierarquia se dá da direita para a esquerda ux - “host computer” cso - departamento uiuc - University of Illinois at Urbana Champaign edu - instituição educacional

21 Organização do “Domain Name System”
classificação por tipo de organização: .com .edu .gov .mil .org .net pelo país em que se situa o “host” .ca .br .fr .uk “DNS Servers”: para procurar endereços na Internet “root servers”: conhecem os endereços correspondente aos nomes dos servidores que estão no nível mais à direita “domain name”: diz quem é o responsável pelo domínio

22 Endereçamento: Informações gerais
É possível obter somente o domínio, sem o correspondente endereço numérico. Este domínio ficará associado a um “host”. Os domínios e/ou endereços são obtidos através do robô Enviando uma mensagem com um “help” no corpo, para o robô acima, ele enviará dois formulários com as respectivas instruções de preenchimento. Copyright (C) by Julião Braga & Oscar Farias ##