Redes de Computadores e Sistemas Distribuídos por Fernando Luís Dotti fldotti@andros.inf.pucrs.br

Redes de Computadores Nível de Rede Fontes principais: Redes de Computadores - das LANs, MANs e WANs às Redes ATM. Luiz Fernando G. Soares, Guido Lemos, Sérgio Colcher. Editora Campus. Internetworking with TCP/IP - Vol. I. Douglas E. Comer Uso de alguns Slides de Raj Jain. Univ. de Ohio. EUA.

Protocolos de Comunicação O que eles fazem ? controle de erros: canais mais confiáveis - retransmissão reseqüenciamento: reordenar mensagens fora de ordem controle de fluxo: evita “inundar” receptor mais lento controle de congestionamento: evita “inundar” rede mais lenta fragmentação: dividir mensagens em pedaços menores para adaptar a camada de protocolo inferior multiplexação: combinar várias sessões de comunicação em um “canal” compressão de dados translação de formatos entre fonte e destino resolução de endereços roteamento de pacotes ...

Comparação das Arquiteturas OSI e Internet

Nível de Rede “Todo transporte de pacotes de dados, desde a origem até o destino, passando por todo um caminho que pode conter vários nodos e sub-redes intermediárias, é função do nível de rede”. Aspectos principais do nível de rede (independente de arquitetura) Endereçamento Roteamento Tipos de Serviço Controle de Congestionamento

Nível de Rede Aspectos Principais Endereçamento Pontos de Acesso ao Serviço de Rede (SAP de Rede) por Estação um por estação: comunicação entre estações vários SAPs em uma estação Tipo de Endereçamento Hierárquico endereço constituído conforme endereços dos vários níveis de uma hierarquia. Ex.: X.121 - código de país, código de rede, código da estação Ex.: IP: número da rede e número da estação dentro da rede Horizontal não há relação entre endereço e o lugar onde as entidades estão dentro da rede Ex.: endereços IEEE 802 (mas não são endereços de rede) Roteamento com endereços hierárquicos mais simples pois o endereço já indica local da entidade na rede Roteamento com endereços horizontais mais complexo, mas permite mobilidade de entidades sem sua renumeração

Nível de Rede - Aspectos Principais Endereçamento (cont.) Mapeamento de Endereços mapeamento do endereço de um SAP de rede em endereço de sub-rede ou endereço de enlace direto: estação sabe como computar através de uma função Ex.: endereçamento hierárquico onde a porção do endereço de estação corresponde a endereço da estação no nível de sub-rede ou enlace através de vinculação dinâmica: utiliza algum protocolo de resolução onde uma estação pergunta à rede (outras estações da rede via difusão) por um determinado endereço

Nível de Rede - Aspectos Principais Roteamento ligação entre redes é realizada por estações especiais: gateways, que estão ligados a duas ou mais redes roteamento acontece tanto em gateways como nas demais estações (H - hosts) estações: escolha da estação, se na mesma sub-rede, ou escolha do melhor gateway, se destino em outra sub-rede gateways: escolher melhor rota através de outros gateways H H H G H G H G

Nível de Rede - Aspectos Principais Roteamento (cont) necessidade de estrutura de dados indicando caminhos e custos, de forma a decidir melhor caminho métodos para manutenção desta estrutura ---> Algoritmos de Roteamento: estático ou dinâmico distribuído ou centralizado pró-ativo ou reativo single-path ou multiple-path plano ou hierárquico host inteligente ou roteador inteligente intra- ou inter-domínio link-state ou vetor de distância consideram informações geográficas ou não

Nível de Rede - Aspectos Principais Tipos de Serviço serviços com conexão (serviço de circuito virtual) caminho lógico estabelecido entre origem e destino possibilita controle de erros e fluxo - garante seqüência possível pré-alocação de recursos - garante melhor controle de congestionamento serviço complexo - exige mais recursos (espaço de armazenamento e tempo de processamento) serviços sem conexão mensagem tratada de forma individual segue caminho mais conveniente por mensagem não garante seqüência na entrega, e nem a de chegada simplicidade: deixa aos níveis superiores o controle de erros, seqüência e fluxo

Nível de Rede - Aspectos Principais Tipos de Serviço - comparação serviços com conexão (serviço de circuito virtual) defendido por concessionárias de telecomunicações usuários não estão dispostos a executar protocolos de transporte complexos em suas máquinas (ECD, ETD) pré-alocação e melhor controle de congestionamento entre redes serviços sem conexão defendida pela comunidade Internet rede é inerentemente não confiável - não importa como seja projetada nem todas aplicações necessitam confiabilidade de serviço com conexão atraso de gerência da conexão pode ser até prejudicial

Nível de Rede - Aspectos Principais Controle de Congestionamento pacotes em excesso em uma rede, causando degradação de desempenho fatores: nós lentos, tráfego de entrada excede capacidade de linha de saída tratamento: descarte de pacotes: se um pacote chega a um nó e não há espaço, um descarte é feito qual pacote descartar: pacotes com confirmação, pacotes que viajaram trechos maiores devem ser preservados controle de tráfego no enlace: nó monitora percentual de utilização de suas linhas e avisa com pacotes de alerta quando percentual excede um limite

Nível de Rede Modelo OSI Mecanismos para: multiplexação roteamento endereçamento mapeamento de endereços de rede em endereços de enlace ou de sub-rede estabelecimento e liberação de conexões de rede detecção e recuperação de erros seqüenciação controle de congestionamento resolução de heterogeneidade de redes