MAT164 – Redes de Computadores I Universidade Federal da Bahia Instituto de Matemática Departamento de Ciência da Computação

Introdução Conceito de rede de computadores Redes distribuídas X Processamento distribuído Aplicações voltadas para redes Aplicações comerciais Aplicações Domésticas Usuários móveis Aspectos sociais Hardware de Rede Enlace de difusão Enlace ponto a ponto

Introdução – Hardware de Rede Dist Dos Process Abragência Exenplo 1 m Metro quadrado Rede pessoal 10 m Sala Rede Local 100 m Edifício 1 km Campus 10 km Cidade Rede Metropolit 100 km País Rede Longa Dist 1.00 km Continente 10.000 km Planeta Internet

Introdução – Hardware de Rede 4.1. Redes Locais 4.2. Redes Metropolitanas 4.3. Redes de Longa Distância 4.4. Redes Sem Fio Interconexão de sistemas LAN sem fio WAN sem fio 4.5. Redes Domésticas 4.6. Ligação Inter-redes

Introdução 5. Software de Rede 5.1. Hierarquia de Protocolos Divisão em Camadas ou Níveis Define as funções de cada camada e facilita a criação de novos padrões de protocolo: - funções bem definidas em cada camada permitem novos padrões desenvolvidos de forma independente para cada camada - mudanças de protocolo em uma camada não afetam software que já existe em outra camada

Introdução – Software de Rede As camadas dividem as funções de comunicação As interfaces entre os módulos são simples Princípio do ocultamento da informação: camadas inferiores tratam com uma quantidade grande de detalhes camadas superiores são independentes destes detalhes

Introdução – Software de Rede Cada camada fornece serviços para camada superior e solicita serviços da camada inferior Cada camada de um sistema possui um protocolo que se comunica com o mesmo protocolo na camada correspondente do outro sistema Cada camada realiza um subconjunto de funções relacionadas a comunicação entre sistemas

Introdução – Software de Rede Ponto de Acesso a Serviços (SAP) Especificação de Serviços Especificação do protocolo Camada N

Introdução – Software de Rede Protocolos Classificações: diretos/indiretos: atua na mesma rede ou em redes distintas monolíticos/estruturados: funcionamento por um ou em camadas simétricos/assimétricos: mesmo protocolo ou protocolos distintos nas duas entidades standard/não standard: padronizados ou proprietários

Introdução – Software de Rede Protocolos Funções: Segmentação / reagrupamento encapsulamento controle de conexão ordem de entrega controle de fluxo

Introdução – Software de Rede Protocolos Funções: controle de erro endereçamento das entidades e serviços multiplexação serviços de transmissão como QoS, prioridade, segurança, grau de serviço, throughput mínimo, retardo máximo

MODELO OSI

Modelo OSI Proposto pela ISO (1984) Em camadas Define as funções de cada camada e facilita a criação de novos padrões de protocolo: funções bem definidas em cada camada permitem novos padrões desenvolvidos de forma independente para cada camada mudanças de protocolo em uma camada não afetam software que já existe em outra camada

Modelo OSI Camada Física É a camada responsável por enviar os bits de um computador para o outro por um circuito físico. Ela lida com os sinais elétricos que representam os estados 0 (desativado) ou 1 (ativado) de um bit que viaja pelo meio físico

Modelo OSI Camada de Enlace de Dados É a camada que lida com quadros, grupo de bits transmitidos pela rede. Ela depende da camada Física para enviar os bits A camada de Enlace de Dados assegura que os quadros enviados pela rede serão recebidos com o devido tratamento de erros eventuais, que podem implicar em retransmissão do quadro.

Modelo OSI Camada de Rede É a camada que lida com pacotes, que possuem tamanho pré-determinados podendo ser maiores ou menores que os seguimentos do nível de transporte . Esta camada lida com o roteamento de pacotes entre os computadores (host) da rede, e conhece os endereços desses hosts

Modelo OSI Camada de Transporte É a camada que lida com segmentos, que pode ser menores ou maiores que os pacotes Essa camada assegura (ou não) a integridade fim-a-fim dos segmentos transmitidos entre os hosts sem perda de dados, o estabelecimento de conexão, e, se necessário, organiza o reenvio dos pacotes

Modelo OSI Camada de Sessão Essa camada estabelece e mantém uma sessão entre aplicativos que estão sendo executados em computadores diferentes Trata das questões de sincronismo de comunicação

Modelo OSI Camada de Apresentação Fornece serviços que vários aplicativos diferentes utilizam, tais como criptografia, compressão ou conversão de caracteres (de ASCII para EBCDIC da IBM)

Modelo OSI Camada de Aplicativo É a camada que lida com as solicitações dos aplicativos que requerem comunicações de rede, como o acesso a um banco de dados ou o envio de um correio eletrônico. Esta camada oferece acesso direto aos aplicativos que estão sendo executados em computadores ligados em rede

Modelo OSI HOST A HOST B Aplicação Apresentação Sessão Roteador Transporte Rede Enlace Físico Rede A Rede B

Modelo OSI As camadas rede, enlace e físico podem não estabelecer comunicação fim-a-fim A camada de rede estabelece comunicação entre nó de origem e nó de destino, passando por nós roteadores se necessário, estabelecendo na comunicação de um nó a outro comunicações ponto-a-ponto

Modelo OSI Aplicação Serviços para a camada N+1 Apresentação Sessão Protocolo com a camada N par Camada N Transporte Rede Enlace Serviços da camada N-1 Físico

Modelo OSI Especificação de protocolos: 2 entidades de uma mesma camada em sistemas diferentes cooperam e interagem usando um protocolo. Este deve ser especificado de forma precisa: sintática, semântica e timing. Definição de serviços: padronização dos serviços a serem ofertados para a camada superior Endereçamento: cada camada provê serviços a superior que são acessíveis por meio de um SAP

Modelo OSI Os serviços entre as camadas OSI são expressos em termos de: primitivas: especificam a função a ser executada parâmetros: passam dados ou informações de controle

Modelo OSI Request: Emitida pelo usuário de um serviço para invocá-lo e passar os parâmetros necessários para especificar completamente o serviço Indication: A primitiva usada por um provedor de serviço para: indicar que um procedimento foi invocado pelo usuário de camada par e fornecer os parâmetros associados e notificar o usuário do serviço de uma ação iniciada no provedor

Modelo OSI Response: Primitiva emitida por um usuário do serviço para reconhecer ou completar algum procedimento invocado previamente por meio de um Indication para esse usuário Confirm: Primitiva usada pelo provedor de serviço para reconhecer ou completar algum procedimento invocado previamente por meio de um Request pelo usuário do serviço

Modelo OSI Essas primitivas são geradas em todas as camadas X.Request X.Indication t3 X.Response X.Confirm t4

MODELO TCP/IP

Modelo TCP/IP Proposto pela Grupo de Pesquisa da ARPANET (1974) Em camadas Define as funções específicas de cada camada. Tem sua origem na Arquitetura de Redes d ARPANET, rede de pesquisa patrocinada pelo Departamento de Defesa dos EUA (DoD), no início da década de 70

Modelo TCP/IP Camada Host/Rede Especifica que o Host tem que se conectar a Rede usando algum protocolo que seja possível enviar pacotes IP. Não define o protocolo e varia de acordo com o Host Aplicação Transporte Inter-Rede Host/Rede

Modelo TCP/IP Camada Inter-Rede É a camada que lida com pacotes, que possuem tamanho pré-determinados. Esta camada lida com o roteamento de pacotes entre os computadores (host) da rede, garantindo sua entrega, independente das rota escolhidas para cada pacote. Nesta camada é executado o protocolo IP Aplicação Transporte Inter-Rede Host/Rede

Modelo TCP/IP Camada de Transporte É a camada responsável pelo transporte de dados entre os Hosts, e que assegura a conversação entre as entidades dos Hosts. Essa camada assegura (ou não) a integridade fim-a-fim dos dados transmitidos entre os hosts sem perda de dados, a depender do tipo de serviço solicitado. Nesta camada são executados os protocolos TCP e UDP Aplicação Transporte Inter-Rede Host/Rede

Modelo TCP/IP Camada de Aplicação É a camada que lida com as solicitações dos aplicativos que requerem comunicações com outros Hosts. Nesta camada são executados os protocolos de nível mais alto, como FTP, TELNET, DNS, et. Aplicação Transporte Inter-Rede Host/Rede

Modelo TCP/IP Protocolos Aplicação TELNET FTP SMTP DNS Transporte TCP UDP IP Inter-Rede Host/Rede TOKEN RING WI FI ETHERNET Redes

Modelo TCP/IP HOST A HOST B Aplicação Transporte Roteador Inter-Rede Hosts/Rede Host/Rede Rede A Rede B

Modelo TCP/IP Aplicação Serviços para a camada N+1 Protocolo com a camada N par Camada N Transporte Inter-Rede Serviços da camada N-1 Host/Rede