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3) Arquiteturas, padrões e funcionalidades das camadas 1 Ciência da Computação – Redes de Computadores 3.5) A Camada de Transporte 7 6 4 3 2 1 A B Aplicação.

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1 3) Arquiteturas, padrões e funcionalidades das camadas 1 Ciência da Computação – Redes de Computadores 3.5) A Camada de Transporte A B Aplicação Apresentação Sessão Transporte Rede Enlace Física Visão Geral: Missão da camada de enlace Serviços oferecidos TCP UDP

2 3) Arquiteturas, padrões e funcionalidades das camadas 2 Ciência da Computação – Redes de Computadores 3.5.1) Protocolos e Serviços de Transporte: Funções básicas Fornecem comunicação lógica entre processos de aplicação em diferentes hosts; Os protocolos de transporte são executados nos sistemas finais da rede; Funções complementares:. Camada de rede: transferência de dados entre computadores (end systems);. Camada de transporte: transferência de dados entre processos; A camada de transporte utiliza e aprimora os serviços oferecidos pela camada de rede. aplicação transporte eerede enlace física aplicação transporte rede enlace física rede enlace física rede enlace física rede enlace física rede enlace física rede enlace física transporte lógico fim-a-fim

3 3) Arquiteturas, padrões e funcionalidades das camadas 3 Ciência da Computação – Redes de Computadores 3.5.2) Protocolos e Serviços de Transporte: Principais tipos Serviços de Transporte da Internet: Confiável, seqüencial e unicast (TCP):. Controle de congestionamento;. Controle de fluxo;. Orientado à conexão; Não confiável (best-effort), não seqüencial, entrega unicast ou multicast (UDP):. Sem controle de congestionamento;. Sem controle de fluxo;. Não orientado à conexão. aplicação transporte eerede enlace física aplicação transporte rede enlace física rede enlace física rede enlace física rede enlace física rede enlace física rede enlace física transporte lógico fim-a-fim

4 3) Arquiteturas, padrões e funcionalidades das camadas 4 Ciência da Computação – Redes de Computadores 3.5.3) Multiplexação de Aplicações Visa reunir dados de múltiplos processos de aplicação, configurando cabeçalhos com informações necessárias para a correta demultiplexação; Criado o conceito de segmento, que é a unidade de dados trocada entre entidades da camada de transporte; Para permitir que vários processos (de cada aplicação) possam ser tratados em um único host, cada um dos processos utilizam determinadas portas de acesso entre as camadas de aplicação e transporte. As portas assumem números de 0 a e somente para o caso de aplicações bem conhecidas, tais portas tem números bem definidos de 0 a 1023 (Exemplos: FTP - 21, SMTP - 25, HTTP - 80, Telnet - 23); Assim, a multiplexação/demultiplexação é possível pois está baseada no número de porta do transmissor, número de porta do receptor e endereços IP presentes no segmento TCP/UDP; porta origemporta destino 32 bits dados de aplicação (mensagem) outros campos de cabeçalho Formato do segmento TCP/UDP host A servidor B porta orig: 1028 porta dest.: 23 IP orig : A IP dest: B porta origem:23 port dest.: 1028 IP orig: B IP dest: A Aplicação Telnet

5 3) Arquiteturas, padrões e funcionalidades das camadas 5 Ciência da Computação – Redes de Computadores 3.5.4) TCP - Transmission Control Protocol É orientado à conexão; Realiza comunicação fim-a-fim Possui controle de fluxo através de utilização de janelas de transmissão; A conexão é definida pelos processos origem e destino; A ordem dos dados enviados é mantida a mesma na recepção. Mesmo que sejam entregues fora de ordem, o destinatário ordena os pacotes para passar para a camada superior (sessão) através do uso de número de seqüência (SEQ); Aplicações mais comuns: TELNET, FTP, SMTP,HTTP.;

6 3) Arquiteturas, padrões e funcionalidades das camadas 6 Ciência da Computação – Redes de Computadores 3.5.5) Estabelecimento de conexão TCP TCP transmissor estabelece conexão com o receptor antes de trocar segmentos de dados, inicializando variáveis, números de seqüência, buffers para controle de fluxo; É estabelecida conexão através de Three way handshake: Passo 1: sistema final cliente envia TCP SYN ao servidor e especifica número de seqüência inicial ; Passo 2: sistema final servidor que recebe o SYN, responde com segmento SYNACK onde:. Reconhece o SYN recebido;. Aloca buffers;. Especifica o número de seqüência inicial do servidor; Passo 3: o sistema final cliente reconhece o SYNACK através de um segmento ACK e inicia envio de dados;

7 3) Arquiteturas, padrões e funcionalidades das camadas 7 Ciência da Computação – Redes de Computadores 3.5.5) Estabelecimento de conexão TCP (cont) SYN ACK dados SYN, ACK Host Origem Host Destino (servidor)

8 3) Arquiteturas, padrões e funcionalidades das camadas 8 Ciência da Computação – Redes de Computadores 3.5.6) Encerramento de conexão TCP dados FIN ACK,FIN ACK Após o envio dos dados, a sessão TCP pode ser encerrada por qualquer uma das partes (cliente ou servidor) elegantemente através de um segmento FIN. Este segmento não possui dados, sendo reconhecido por ter o bit FIN do campo Flag do cabeçalho TCP setado. Host OrigemHost Destino (servidor)

9 3) Arquiteturas, padrões e funcionalidades das camadas 9 Ciência da Computação – Redes de Computadores 3.5.7) Well-known TCP Ports FTPFTP SMTPSMTP TCP nível Aplicação nível Transporte port numbers TELNETTELNET

10 3) Arquiteturas, padrões e funcionalidades das camadas 10 Ciência da Computação – Redes de Computadores 3.5.8) Seqüencialização de segmentos Cada segmento TCP enviado tem um número de seqüência para que o módulo TCP no nó destino possa reordena-los na chegada. Quando o nó destino recebe um segmento, envia uma confirmação através de um segmento TCP com o campo Acknowlege preenchido. Neste campo está o número de seqüência do próximo segmento esperado, indicando para o nó origem o correto recebimento, pelo nó destino, dos pacotes anteriores. SP DP SEQ ACK Estou enviando o #10. Recebi o #10; agora aguardo o #11. SP DP SEQ ACK Agora estou enviando o #11. SP DP SEQ ACK

11 3) Arquiteturas, padrões e funcionalidades das camadas 11 Ciência da Computação – Redes de Computadores 3.5.9) Formato do segmento TCP porta origem porta destino 32 bits dados de aplicação (tamanho variável) número de seqüência número de reconhecimento janela de recep. dados urgentes checksum F SR PAU tam. cabec. não usado Opções (tamanho variável) URG: dados urgentes (pouco usado) ACK: campo de ACK é válido PSH: produz envio de dados (pouco usado) RST, SYN, FIN: estabelec. de conexão (comandos de criação e término) número de bytes receptor está pronto para aceitar contagem por bytes de dados (não segmentos!) Internet checksum

12 3) Arquiteturas, padrões e funcionalidades das camadas 12 Ciência da Computação – Redes de Computadores ) UDP - User Datagram Protocol Protocolo de transporte internet sem gorduras, que faz o serviço best effort; Segmentos UDP podem ser perdidos e/ou entregues fora de ordem para a aplicação; Não orientado à conexão e sem controle de fluxo:. Não há apresentação entre o UDP transmissor e o receptor. Cada segmento UDP é tratado de forma independente dos outros; Justificativas para utilização do UDP:. Rapidez, pois não há estabelecimento de conexão (que pode redundar em atrasos);. Simples, pois não não há verificação do estado de conexão (nem no transmissor nem no receptor);. Cabeçalho de segmento reduzido;. Não há controle de congestionamento, assim o UDP pode enviar segmentos tão rápido quanto desejado (e possível); Aplicações: SNMP, TFTP (Trivial File Transfer Protocol), DNS e em aplicações de multimídia contínua (streaming) tolerantes à perda e sensíveis à taxa.

13 3) Arquiteturas, padrões e funcionalidades das camadas 13 Ciência da Computação – Redes de Computadores ) Well-known UDP Ports DNSDNS UDP nível Aplicação nível Transporte port numbers TFTPTFTP SNMPSNMP

14 3) Arquiteturas, padrões e funcionalidades das camadas 14 Ciência da Computação – Redes de Computadores ) Formato do segmento UDP porta origemporta destino 32 bits Dados de Aplicação (mensagem) Formato do segmento UDP tamanho checksum Tamanho, em bytes do segmento UDP, incluindo cabeçalho

15 3) Arquiteturas, padrões e funcionalidades das camadas 15 Ciência da Computação – Redes de Computadores ) Transição do pacote TCP/IP TELNETTELNET FTPFTP DNSDNS TFTPTFTP endereço MAC TCPUDP IP Enlace Físico

16 3) Arquiteturas, padrões e funcionalidades das camadas 16 Ciência da Computação – Redes de Computadores ) Transição do pacote TCP/IP (cont) TELNETTELNET FTPFTP DNSDNS TFTPTFTP Protocol endereço MAC TCPUDP IP Enlace Físico

17 3) Arquiteturas, padrões e funcionalidades das camadas 17 Ciência da Computação – Redes de Computadores ) Transição do pacote TCP/IP (cont) TELNETTELNET FTPFTP DNSDNS TFTPTFTP Protocol Endereço MAC TCPUDP IP Enlace Físico Protocol

18 3) Arquiteturas, padrões e funcionalidades das camadas 18 Ciência da Computação – Redes de Computadores ) Transição do pacote TCP/IP (cont) Port numbers TELNETTELNET FTPFTP DNSDNS TFTPTFTP Protocol Endereço MAC TCPUDP IP Enlace Físico Protocol

19 3) Arquiteturas, padrões e funcionalidades das camadas 19 Ciência da Computação – Redes de Computadores 3.6) A Camada de Aplicação A B Aplicação Apresentação Sessão Transporte Rede Enlace Física Protocolos específicos:. HTTP. FTP. SMTP. DNS Programação de aplicações de rede. S ocket API

20 3) Arquiteturas, padrões e funcionalidades das camadas 20 Ciência da Computação – Redes de Computadores 3.6.1) A Camada de Aplicação Processador de textos Banco de dados Planilha de cálculo Gerenciamento Transferência de arquivos Emulação de terminal Correio eletrônico Aplicações - HostsAplicações - Rede

21 3) Arquiteturas, padrões e funcionalidades das camadas 21 Ciência da Computação – Redes de Computadores 3.6.1) Aplicações e Protocolos de Aplicações Aplicação: São processos distribuídos em comunicação onde:. Executam nos computadores usuários da rede como programas de usuário;. Trocam mensagens para realização da aplicação. Exemplo: , FTP, WEB; Protocolos de aplicação:. Fazem parte das aplicações e definem mensagens trocadas e as ações tomadas;. Usam serviços de comunicação das camadas inferiores. aplicação transporte rede enlace física aplicação transporte rede enlace física aplicação transporte rede enlace física

22 3) Arquiteturas, padrões e funcionalidades das camadas 22 Ciência da Computação – Redes de Computadores 3.6.2) Aplicações de Rede: Definições Processo: programa executando num host. Processos executando em diferentes hosts se comunicam com um protocolo da camada de aplicação; Agente usuário: software que faz interface entre os usuários da rede. Implementa protocolo da camada de aplicação, ou seja:. WEB: browser;. leitor de correio;. Streaming audio/video: media player.

23 3) Arquiteturas, padrões e funcionalidades das camadas 23 Ciência da Computação – Redes de Computadores 3.6.3) Aplicações de Rede: Cliente - Servidor Aplicações de rede típicas têm duas partes: cliente e servidor Cliente:. Inicia comunicação com o servidor (fala primeiro);. Tipicamente solicita serviços do servidor,. Web: cliente implementado no browser e no leitor de correio; Servidor:. Fornece os serviços solicitados ao cliente;. Exemplos: Web server envia a página Web solicitada, servidor de envia as mensagens. aplicação transporte rede enlace física aplicação transporte rede enlace física pedido resposta

24 3) Arquiteturas, padrões e funcionalidades das camadas 24 Ciência da Computação – Redes de Computadores 3.6.4) Interfaces de Programação API: Application Programming Interface Define a interface entre a camada de aplicação e de transporte Socket: Internet API Dois processos se comunicam enviando dados para o socket e lendo dados de dentro do socket Identificação e comunicação entre processos: Um processo identifica o outro processo com o qual ele quer se comunicar através de:. IP address do computador no qual o processo remoto executa;. Port Number que permite ao computador receptor determinar o processo local para o qual a mensagem deve ser entregue.

25 3) Arquiteturas, padrões e funcionalidades das camadas 25 Ciência da Computação – Redes de Computadores 3.6.5) Alguns requisitos de Transporte de Aplicações comuns Aplicação File Transfer Web Documents Real-time Audio/video Stored Audio/video Jogos Interativos E-business Perdas Sem Perdas Tolerante Sem Perda Banda Elástica Aúdio: 5Kb-1Mb Vídeo:10Kb-5Mb Igual à anterior Kbps Elástica Sensível Ao Atraso Não Sim, até 100 ms Sim, segundos Sim, até 100 ms Sim

26 3) Arquiteturas, padrões e funcionalidades das camadas 26 Ciência da Computação – Redes de Computadores 3.6.6) Aplicações e protocolos de Transporte da Internet Aplicação Acesso De Terminais Remotos Web Transferência De Arquivos Streaming Multimedia Servidor de Arquivos Remoto Telefonia Internet Protocolo de Aplicação SMTP [RFC 821] TelNet [RFC 854] HTTP [RFC 2068] ftp [RFC 959] RTP ou proprietário (e.g. RealNetworks) NSF RTP ou proprietário (e.g., Vocaltec) Protocolo de Transporte TCP TCP ou UDP Tipicamente UDP


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