Padronização na área de redes de computadores

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1 Padronização na área de redes de computadores
Outro importante organismo de padronização na área de redes de computadores é o IETF (Internet Engineering Task Force { o qual coordena a padronização dos protocolos para a Internet. Cada padrão é publicado através de documentos conhecidos como RFCs (Request For Comments { os quais contém a descrição de cada protocolo padrão utilizado na Internet. Ref. James F. Kurose, Redes de Computadores e a Internet - Uma Abordagem Top-down, 3ª ed. Andrew S. Tanenbaum, Redes de Computadores, 4ª ed

2 Padronização na área de redes de computadores
Na área de redes locais de computadores, os esforços de padronização são coordenados pelo IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers- através dos padrões IEEE802. Dentre as tecnologias conhecidas para redes locais em uso actualmente, destaca-se a redes Ethernet, padronizadas como IEEE802-3, as redes locais sem fio IEEE802-11, as redes metropolitanas sem fio IEEE802-16, entre outras. Ref. James F. Kurose, Redes de Computadores e a Internet - Uma Abordagem Top-down, 3ª ed. Andrew S. Tanenbaum, Redes de Computadores, 4ª ed

3 Arquitectura de redes As camadas de protocolos facilitam o projecto e a implementação das redes de computadores, e no nosso caso, também o estudo das redes. Através das camadas de protocolos, o problema de construir uma rede fica decomposto em diversas partes, onde cada camada pode ser implementada separadamente, sem afetar as demais. A ideia geral da divisão em camadas de protocolos é começar com os serviços oferecidos pelo hardware, e ir adicionando uma sequência de camadas, cada uma delas provendo um serviço com maior grau de abstração a camada superior. Ref. James F. Kurose, Redes de Computadores e a Internet - Uma Abordagem Top-down, 3ª ed. Andrew S. Tanenbaum, Redes de Computadores, 4ª ed

4 Visão Geral do Modelo de Referência OSI (Open Systems Interconnection)
Ref. James F. Kurose, Redes de Computadores e a Internet - Uma Abordagem Top-down, 3ª ed. Andrew S. Tanenbaum, Redes de Computadores, 4ª ed

5 Entender o que é uma pilha de protocolos;
Objectivo Entender o que é uma pilha de protocolos; Conhecer o Modelo de Referência OSI; Aprender a função de cada camada do Modelo Referência OSI; Ref. James F. Kurose, Redes de Computadores e a Internet - Uma Abordagem Top-down, 3ª ed. Andrew S. Tanenbaum, Redes de Computadores, 4ª ed

6 Na realidade, diversos protocolos são usados, cada
Introdução o protocolo implementa as regras usadas na comunicação de dados entre os dispositivos; Na realidade, diversos protocolos são usados, cada um com uma finalidade específica; O conjunto de protocolos usados em uma comunicação chamamos de pilha de protocolos; Ref. James F. Kurose, Redes de Computadores e a Internet - Uma Abordagem Top-down, 3ª ed. Andrew S. Tanenbaum, Redes de Computadores, 4ª ed

7 Introdução As pilhas de protocolos são responsáveis por todo o processo de comunicação;  Existem diferentes pilhas de protocolos, entretanto, não realizam comunicação entre si (precisa de um tradutor);  TCP/IP NetBEUI(IBM)  IPX/SPX Ref. James F. Kurose, Redes de Computadores e a Internet - Uma Abordagem Top-down, 3ª ed. Andrew S. Tanenbaum, Redes de Computadores, 4ª ed

8 Modelo OSI Lembrando que, As soluções em redes de computadores eram proprietárias, cada fabricante usava uma tecnologia;  Com intuito de facilitar a interconexão de sistemas de computadores, a ISO(International Standards Organization) desenvolveu um modelo de referência, o modelo OSI. Open Systems Interconnection (Interconexão de Sistemas Abertos)   Sistemas abertos a comunicação com outros sistemas; Ref. James F. Kurose, Redes de Computadores e a Internet - Uma Abordagem Top-down, 3ª ed. Andrew S. Tanenbaum, Redes de Computadores, 4ª ed

9 Fabricantes iriam se basear nele para desenvolver seus protocolos;
Modelo OSI Lembrando que, Fabricantes iriam se basear nele para desenvolver seus protocolos; O OSI é um modelo de 7(sete) camadas; Em teoria cada camada é de responsabilidade de um protocolo específico; Ref. James F. Kurose, Redes de Computadores e a Internet - Uma Abordagem Top-down, 3ª ed. Andrew S. Tanenbaum, Redes de Computadores, 4ª ed

10 Modelo OSI Princípios aplicados na construção do modelo
1. Cada camada deve ser criada onde houver necessidade de outro grau de abstração; 2. Cada camada deve executar uma função bem definida; 3. A função de cada camada deve ser escolhida tendo em vista a definição de protocolos padronizados internacionalmente; 4. Os limites de camadas devem ser escolhidos para minimizar o fluxo de informações pelas interfaces; 5. O número de camadas deve ser grande o bastante para que funções distintas não precisem desnecessariamente colocadas na mesma camada e pequeno o suficiente para que a arquitetura não se torne difícil de controlar. (TANENBAUM, 2011) Ref. James F. Kurose, Redes de Computadores e a Internet - Uma Abordagem Top-down, 3ª ed. Andrew S. Tanenbaum, Redes de Computadores, 4ª ed

11 Modelo OSI Modelo de Ref8erência OSI Modelo de Referência OSI
Ref. James F. Kurose, Redes de Computadores e a Internet - Uma Abordagem Top-down, 3ª ed. Andrew S. Tanenbaum, Redes de Computadores, 4ª ed

12 O Modelo OSI Modelo de Ref8erência OSI Modelo de Referência OSI
Ref. James F. Kurose, Redes de Computadores e a Internet - Uma Abordagem Top-down, 3ª ed. Andrew S. Tanenbaum, Redes de Computadores, 4ª ed

13 Na transmissão de um dado:
Modelo de Ref8erência OSI Encapsulamento Na transmissão de um dado: Cada camada recebe as informações da camada imediatamente superior; Acrescenta as informações pelas quais ela é responsável; Passa os dados para a camada imediatamente inferior; Esse processo é chamado encapsulamento; Ref. James F. Kurose, Redes de Computadores e a Internet - Uma Abordagem Top-down, 3ª ed. Andrew S. Tanenbaum, Redes de Computadores, 4ª ed

14 Encapsulamento Modelo de Ref8erência OSI
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15 Faz a interface entre a pilha de protocolos e o
Modelo de Ref8erência OSI Camada 7 – Aplicação Faz a interface entre a pilha de protocolos e o aplicativo que pediu ou irá receber a informação; Exemplos: HTTP(Web); FTP(Transferência de arquivos); SMTP( ); Ref. James F. Kurose, Redes de Computadores e a Internet - Uma Abordagem Top-down, 3ª ed. Andrew S. Tanenbaum, Redes de Computadores, 4ª ed

16 Está diretamente relacionada à sintaxe e à semântica das informações;
Modelo de Ref8erência OSI Camada 6 – Apresentação Camada de “Tradução”; Converte o formato do dado recebido pela camada de Aplicação em um formato comum a ser usado na transmissão do dado, ou seja, um formato estendido pelo protocolos usado; Está diretamente relacionada à sintaxe e à semântica das informações; Criptografia; Ref. James F. Kurose, Redes de Computadores e a Internet - Uma Abordagem Top-down, 3ª ed. Andrew S. Tanenbaum, Redes de Computadores, 4ª ed

17 Também atua na compressão de dados e criptografia; Ex:
Modelo de Ref8erência OSI Camada 6 – Apresentação Exemplo: Conversão do padrão de caracteres (web) quando o dispositivo transmissor usa um padrão diferente do ASCII; Também atua na compressão de dados e criptografia;  Ex:   SSL(Secure Socket Layer), implementado no HTTPS; Ref. James F. Kurose, Redes de Computadores e a Internet - Uma Abordagem Top-down, 3ª ed. Andrew S. Tanenbaum, Redes de Computadores, 4ª ed

18 Modelo de Ref8erência OSI
Camada 5 – Sessão Permite que duas aplicações em computadores diferentes estabeleçam uma sessão de comunicação; Define como será feita a transmissão de dados e coloca as marcações nos dados que estão sendo transmitidos; Diferentes usuários estabeleçam sessões de comunicação; Gerenciamento de token e sincronização; Ex: Caso a rede falhe em determinada operação, ao se reestabelecê-la, a operação continua de onde foi encerrada; Ref. James F. Kurose, Redes de Computadores e a Internet - Uma Abordagem Top-down, 3ª ed. Andrew S. Tanenbaum, Redes de Computadores, 4ª ed

19 Modelo de Ref8erência OSI
Camada 4 – Transporte Pegar os dados vindos da camada de Sessão, dividi- los em segmentos e enviar para camada de Rede; No receptor, recebe os segmentos vindos da camada de Rede, remonta o dado original e encaminha para a camada de sessão já informando a que protocolo da camada superior deve ser entregue; Camada de comunicação fim-a-fim; Uma aplicação na máquina de origem mantém uma conversação com um outro na máquina destino; Ref. James F. Kurose, Redes de Computadores e a Internet - Uma Abordagem Top-down, 3ª ed. Andrew S. Tanenbaum, Redes de Computadores, 4ª ed

20 Camada 4 – Transporte Outras funções:
Modelo de Ref8erência OSI Camada 4 – Transporte Outras funções: Informações sobre o protocolo da camada superior; Multiplexação de conexões Usar vários protocolos da camada acima ao mesmo tempo  Controle de fluxo: Ordenar os segmentos;  Qualidade do serviço esperada; Ref. James F. Kurose, Redes de Computadores e a Internet - Uma Abordagem Top-down, 3ª ed. Andrew S. Tanenbaum, Redes de Computadores, 4ª ed

21 Camada 4 – Transporte Verificação de erros:
Modelo de Ref8erência OSI Camada 4 – Transporte Verificação de erros: enviar confirmação de recebimento; Ex: acknowledge); Verificar se houve perda de segmentos: Verificar se todos os dados foram recebidos corretamente; Verificar se não houve duplicação de segmentos:  Segmento de dados recebido duplicado Ref. James F. Kurose, Redes de Computadores e a Internet - Uma Abordagem Top-down, 3ª ed. Andrew S. Tanenbaum, Redes de Computadores, 4ª ed

22 Responsável por: Camada 3 – Rede Endereçamento lógico dos pacotes;
Modelo de Ref8erência OSI Camada 3 – Rede Responsável por: Endereçamento lógico dos pacotes; Tradução de endereços lógicos em endereços físicos; Qualidade de serviço(QoS): Prioriza a entrega de determinado pacote; Determinação da rota Baseia-se em condições de tráfego e prioridades; Ref. James F. Kurose, Redes de Computadores e a Internet - Uma Abordagem Top-down, 3ª ed. Andrew S. Tanenbaum, Redes de Computadores, 4ª ed

23 Camada 2 – Enlace (Ligação de dados)
Modelo de Ref8erência OSI Camada 2 – Enlace (Ligação de dados) Também chamada Link de Dados;  Pega os pacotes oriundos da camada de Rede e transforma em: Quadros(Ethernet – tamanho variável) Células(ATM – tamanho fixo) Fornecer informações sobre os endereços físicos de origem e destino(MAC Addres) do quadro; Controlar o acesso ao canal compartilhado; Ref. James F. Kurose, Redes de Computadores e a Internet - Uma Abordagem Top-down, 3ª ed. Andrew S. Tanenbaum, Redes de Computadores, 4ª ed

24 Camada 2 – Enlace (Ligação de dados)
Modelo de Ref8erência OSI Camada 2 – Enlace (Ligação de dados) Os quadros também carregam informações sobre: Controle; Checksum (código usado para verificar a integridade de dados transmitidos através de um canal com ruídos ou armazenados em algum meio por algum tempo); Os dados(informação); Ref. James F. Kurose, Redes de Computadores e a Internet - Uma Abordagem Top-down, 3ª ed. Andrew S. Tanenbaum, Redes de Computadores, 4ª ed

25 Modelo de Ref8erência OSI
Camada 1– Física Pega os quadros enviados pela camada de Enlace e os transforma em sinais compatíveis com o meio; Meio elétrico(0s e 1s convertidos em pulsos elétricos transmitidos pelo cabo) Meio óptico(0s e 1s convertidos em sinais luminosos). Papel desempenhado pela placa de rede; Quantidade de pinos deve ter o conector de rede e qual a finalidade de cada um deles; Questões referentes a interfaces mecânicas, elétricas e sincronização, e também com o meio físico de transmissão; Ref. James F. Kurose, Redes de Computadores e a Internet - Uma Abordagem Top-down, 3ª ed. Andrew S. Tanenbaum, Redes de Computadores, 4ª ed

26 Considerações finais O Modelo de referência OSI foi fundamental para o
desenvolvimento de pilhas de protocolo;  Conhecer o funcionamento de cada camada é necessário para entender o correto funcionamento da comunicação em redes de computadores; Ref. James F. Kurose, Redes de Computadores e a Internet - Uma Abordagem Top-down, 3ª ed. Andrew S. Tanenbaum, Redes de Computadores, 4ª ed

27 Referências bibliográficas
Modelo de Ref8erência OSI Referências bibliográficas TANENBAUM, Andrew. S.. Redes de computadores, Ed. Campus. 5ª Edição. SOARES, Luiz F.; LEMOS, Guido e COLCHER, Sérgio. Redes de Computadores: Das LANs, MANs e WANs às Redes ATM, Ed. Campus. ROSS, Keith e KUROSE, JAMES. Redes de Computadores e a Internet: Uma nova abordagem, Ed. Addison Wesley.  Ref. James F. Kurose, Redes de Computadores e a Internet - Uma Abordagem Top-down, 3ª ed. Andrew S. Tanenbaum, Redes de Computadores, 4ª ed

28 Modelo TCP/IP Versus Modelo OSI

29 Histórico do TCP/IP O padrão histórico e técnico da Internet é o modelo TCP/IP. O Departamento de Defesa dos Estados Unidos (DoD) desenvolveu o modelo de referência TCP/IP porque queria uma rede que pudesse sobreviver a qualquer condição, mesmo a uma guerra nuclear. Em um mundo conectado por diferentes tipos de meios de comunicação como fios de cobre, microondas, fibras ópticas e links de satélite, o DoD queria a transmissão de pacotes a qualquer hora e em qualquer condição. Este problema de projeto extremamente difícil originou a criação do modelo TCP/IP.

30 TCP/IP Ao contrário das tecnologias de rede proprietárias mencionadas anteriormente, o TCP/IP foi projetado como um padrão ABERTO. Isto quer dizer que qualquer pessoa tinha a liberdade de usar o TCP/IP. Isto ajudou muito no rápido desenvolvimento do TCP/IP como padrão.

31 O modelo TCP/IP O modelo TCP/IP tem as seguintes camadas:
A camada de Aplicação A camada de Transporte A camada de Internet ou Inter-Rede ou Rede. A camada de acesso à rede ou Física.

32 O Modelo TCP/IP e suas camadas
Camadas do modelo TCP/IP

33 TCP/IP Versus Modelo OSI
Você deve ter reparado que algumas das camadas no modelo TCP/IP têm os mesmos nomes das camadas no modelo OSI, certo? Porém, as camadas dos dois modelos não correspondem exatamente. Mais notadamente, a camada de aplicação tem diferentes funções em cada modelo.

34 TCP/IP Versus OSI e suas similaridades
Os projetistas do TCP/IP decidiram que os protocolos de mais alto nível deveriam incluir os detalhes da camada de sessão e de apresentação do OSI. Eles simplesmente criaram uma camada de aplicação (camada 4 no modelo TCP/IP ou camada 7, 6 e 5 no modelo OSI) que trata de questões de representação, codificação e controle de diálogo. OSI TCP/IP

35 TCP/IP Camada de Transporte
A camada de transporte lida com questões de qualidade de serviços de confiabilidade, controle de fluxo e correção de erros. Um de seus protocolos, o Transmission Control Protocol (TCP), fornece formas excelentes e flexíveis de se desenvolver comunicações de rede confiáveis com baixa taxa de erros e bom fluxo. TCP/IP OSI

36 TCP/IP Versus OSI O TCP é um protocolo orientado a conexões. Ele mantém um diálogo entre a origem e o destino enquanto empacota informações da camada de aplicação em unidades chamadas segmentos. O termo orientado a conexões não quer dizer que existe um circuito entre os computadores que se comunicam. Significa que segmentos da Camada 4 trafegam entre dois hosts para confirmar que a conexão existe logicamente durante um certo período.

37 TCP/IP Camada de Internet
O propósito da camada de Internet é dividir os segmentos TCP em pacotes e enviá-los a partir de qualquer rede. Os pacotes chegam à rede de destino independente do caminho levado para chegar até lá. O protocolo específico que governa essa camada é chamado Internet Protocol (IP). A determinação do melhor caminho. TCP/IP OSI

38 TCP/IP Camada de Internet
Redes comutadas por pacote – Os pacotes são enviados por vários caminhos e chegam DESORDENADAMENTE num único lugar, acontecem na camada quatro . Redes comutadas por circuito – Os pacotes seguem um único caminho, chegando ORDENADAMENTE a um único destino.

39 TCP/IP Camada de Internet
Redes comutadas por pacote Vantagens : Flexibilidade; Várias possibilidades de envio, Independe do meio físico. Desvantagens : Não existe controle de velocidade do link; Alta taxa de mensagens de reenvio; Redes comutadas por circuito – Vantagens : Uma única rota, baixa taxa de reenvio e erros, alta velocidade, pouco flexível e demanda de muito investimento para melhor funcionamento.

40 TCP/IP Camada de Acesso a Rede
O significado do nome da camada de acesso à rede é muito amplo e um pouco confuso. É também conhecida como a camada host-para-rede. Esta camada lida com todos os componentes, tanto físico como lógico, que são necessários para fazer um link físico. Isso inclui os detalhes da tecnologia de redes, inclusive todos os detalhes nas camadas física e de enlace do OSI. OSI TCP/IP

41 TCP/IP Protocolos Comuns

42 Protocolos TCP/IP File Transfer Protocol (FTP)
Hypertext Transfer Protocol (HTTP) Simple Mail Transfer Protocol (SMTP) Sistema de Nomes de Domínios (DNS)

43 Protocolos UDP Trivial File Transfer Protocol (TFTP);
Sistema de Nomes de Domínios (DNS)

44 Protocolos da Camada de Transporte do Modelo OSI eTCP/IP
Transport Control Protocol (TCP) User Datagram Protocol (UDP)

45 Protocolo da Camada de Internet
Internet Protocol (IP) .

46 TCP/IP Camada de Acesso a rede
A camada de acesso à rede se refere a qualquer tecnologia em particular usada em uma rede específica.

47 TCP/IP Conclusão Independentemente dos aplicativos de rede fornecidos e do protocolo de transporte utilizado, existe apenas um protocolo de Internet que é o IP. Esta é uma decisão intencional de projeto. O IP serve como um protocolo universal que permite que qualquer computador, em qualquer lugar, se comunique a qualquer lugar, em qualquer momento.

48 TCP/IP Resumo simples É muito importante a relação entre IP e TCP.
Pode-se imaginar que o IP aponta o caminho para os pacotes, enquanto que o TCP proporciona um transporte confiável.

49 OSI X TCP/IP

50 Semelhanças Ambos têm camadas.
Ambos têm camadas de aplicação, embora incluam serviços muito diferentes. Ambos têm camadas de transporte e de rede comparáveis. Os dois modelos precisam ser conhecidos pelos profissionais de rede. Ambos supõem que os pacotes sejam comutados. Isto quer dizer que os pacotes individuais podem seguir caminhos diferentes para chegarem ao mesmo destino. Isto é em contraste com as redes comutadas por circuitos onde todos os pacotes seguem o mesmo caminho.

51 Diferenças O TCP/IP combina os aspectos das camadas de aplicação,apresentação e de sessão dentro da sua camada de aplicação. O TCP/IP combina as camadas física e de enlace do OSI na camada de acesso à rede. O TCP/IP parece ser mais simples por ter menos camadas. Os protocolos TCP/IP são os padrões em torno dos quais a Internet se desenvolveu, portanto o modelo TCP/IP ganha credibilidade apenas por causa dos seus protocolos. Ao contrário, geralmente as redes são desenvolvidas de acordo com o protocolo TCP/IP, embora o modelo OSI seja usado como um guia.

52 Conclusão O protocolos do TCP/IP é o padrão com o qual a Internet cresceu. O modelo OSI é um padrão genérico, independente de protocolos. Tem mais detalhes, o que o torna de maior ajuda para o ensino e a aprendizagem. Tem mais detalhes, o que pode ser útil na solução de problemas.

53 Conclusão Muitos profissionais da rede têm opiniões diversas sobre que modelo usar. Devido à natureza da indústria, é necessário familiarizar-se com ambos. Ambos os modelos OSI e TCP/IP serão mencionados por todo o semestre.

54 Lembrete Lembre-se de que existe uma diferença entre um modelo e um protocolo real que é usado em redes. O modelo OSI será usado para descrever os protocolos TCP/IP.

55 Como o modelo OSI descreve o TCP/IP