Arquiteturas de Redes de Computadores Prof. Dr. José Luís Zem Faculdade de Tecnologia de Americana Centro Paula Souza.

Apresentação em tema: "Arquiteturas de Redes de Computadores Prof. Dr. José Luís Zem Faculdade de Tecnologia de Americana Centro Paula Souza."— Transcrição da apresentação:

1 Arquiteturas de Redes de Computadores Prof. Dr. José Luís Zem Faculdade de Tecnologia de Americana Centro Paula Souza

2 Agenda  Hierarquia de Protocolos  Questões de Projeto relacionadas às Camadas  Serviços Orientados a Conexões e Serviços Sem Conexões  Primitivas de Serviços  O relacionamento entre Serviços e Protocolos

3 Hierarquia de Protocolos  Para reduzir a complexidade do projeto, a maioria das redes é organizada como uma pilha de camadas ou níveis, colocadas umas sobre as outras.  O número de camadas, o nome, o conteúdo e a função de cada camada diferem de uma rede para outra.  O objetivo de cada camada é oferecer determinados serviços às camadas superiores, isolando essas camadas dos detalhes de implementação desses recursos.

4 Hierarquia de Protocolos  A camada n de uma máquina se comunica com a camada n de outra máquina.  As regras e convenções usadas nesse diálogo são conhecidas como protocolo da camada n.  Um protocolo é um acordo entre as partes que se comunicam, estabelecendo como se dará a comunicação.

5 Hierarquia de Protocolos  As entidades que ocupam as camadas correspondentes em diferentes máquinas são chamadas de pares (peers). Os pares podem ser processos, dispositivos de hardware ou mesmo seres humanos. São os pares que se comunicam utilizando protocolos.  Os dados não são transmitidos diretamente da camada n de uma máquina para a camada n de outra máquina.  Cada camada transfere os dados e as informações de controle para a camada imediatamente abaixo dela, até ser alcançada a camada mais baixa.  Abaixo da camada 1 encontra-se o meio físico através do qual se dá a comunicação propriamente dita.

6 Hierarquia de Protocolos

7  Um conjunto de camadas e protocolos é chamado de arquitetura de rede.  A especificação de uma arquitetura deve conter informações suficientes para permitir que um implementador desenvolva o programa ou construa o hardware de cada camada, de forma que ela obedeça corretamente ao protocolo adequado.  Uma lista de protocolos usados por um determinado sistema, um protocolo por camada, é chamada de pilha de protocolos.

8 Hierarquia de Protocolos

9

10 Questões de Projeto  Endereçamento  Transferência de Dados  Controle de Erros  Capacidade de Remontagem dos pacotes  Controle de Fluxo

11 Questões de Projeto  Todas as camadas precisam de um mecanismo para identificar os transmissores e receptores.  Como em geral uma rede tem muitos computadores, e alguns deles têm vários processos, é necessário um meio para que um processo de uma máquina especifique com quem ela deseja se comunicar.  Como existem vários destinos, surge a necessidade de se criar uma forma de endereçamento para definir um destino específico.

12 Questões de Projeto  Outra preocupação que se deve ter em relação ao conjunto de decisões de projeto diz respeito à transferência de dados.  Em alguns sistemas, os dados são transferidos em apenas um sentido; em outros, os dados trafegam em ambos os sentidos.  O protocolo também deve definir quantos canais lógicos corresponde a conexão e quais são as suas prioridades.  Muitas redes fornecem pelo menos dois canais lógicos por conexão, um para dados normais e outro para dados urgentes.

13 Questões de Projeto  O controle de erros também é uma questão importante.  Muitos códigos de detecção e correção de erros são conhecidos, assim as partes envolvidas devem chegar a um consenso quanto ao que está sendo usado.  Além disso, o receptor deve ter alguma maneira de informar ao transmissor quais mensagens foram recebidas corretamente e quais não foram.

14 Questões de Projeto  A capacidade de remontagem, de maneira adequada, dos fragmentos recebidos também é uma questão de projeto.  Isso ocorre em função de nem todos os canais de comunicação preservarem a ordem das mensagens enviadas a eles, levando a uma perda de seqüência dos mesmos.  Uma das formas de se atender a essa questão está na numeração dos fragmentos.

15 Questões de Projeto  Uma outra questão importante é o controle de fluxo, que impede que um transmissor rápido envie uma quantidade excessiva de dados a um receptor mais lento.  Algumas técnicas envolvem uma espécie de realimentação do receptor para o transmissor, seja direta ou indiretamente, sobre a situação do receptor. Outras limitam o transmissor a uma velocidade de transmissão predeterminada.

16 Serviços Orientados ou Não  O serviço orientado a conexões requer que o usuário estabeleça uma conexão, utilize a referida conexão e a libere quando não necessitar mais.  A conexão funciona como um duto, o emissor envia os bits em uma extremidade e o receptor os retira na outra extremidade. Na maioria das vezes, a ordem é preservada, ou seja, os bits chegam na ordem em que foram enviados.  Em alguns casos, quando a conexão é estabelecida, o transmissor, o receptor e a rede de comunicação conduzem uma negociação sobre os parâmetros a serem usados (tamanho das mensagens, qualidade de serviço exigida, entre outros).

17 Serviços Orientados ou Não  O serviço sem conexão, ou não orientado a conexões, utiliza uma forma de funcionamento onde cada mensagem carrega o endereço de destino completo e cada uma delas é roteada através do sistema, independentemente de todas as outras.

18 Serviços Orientados ou Não  Cada serviço pode ser caracterizado por uma qualidade de serviço. Alguns são confiáveis e outros não.  O serviço confiável é implementado para que o receptor confirme o recebimento de cada mensagem, de modo que o transmissor se certifique de que ela chegou; já o serviço não confiável não oferece esse processo de confirmação.  Tal processo de confirmação introduz uma sobrecarga (overhead) e retardos.

19 Serviços Orientados ou Não  O serviço orientado a conexões confiável tem duas pequenas variações secundárias: seqüência de mensagens e fluxos de bytes. Na primeira, os limites das mensagens são preservados e na segunda é necessário apenas o fluxo dos bytes entre as partes.  O serviço sem conexões costuma ser chamado de serviço de datagrama. Este pode ser com confirmação ou com a modalidade solicitação/resposta.

20 Serviços Orientados ou Não

21 Primitivas e Serviços  Um serviço é especificado formalmente por um conjunto de primitivas disponíveis para que um processo do usuário acesse o serviço.  Essas primitivas informam ao serviço que ele deve executar alguma ação ou relatar uma ação executada por uma entidade par.  O conjunto de primitivas disponíveis depende da natureza do serviço que está sendo oferecido.

22 Primitivas e Serviços

23

24 Relacionamento Serviço-Protocolo  Serviços e protocolos são conceitos diferentes, embora sejam confundidos com freqüência.  Um serviço é um conjunto de primitivas (operações) que uma camada oferece à camada situada acima dela.  O serviço define as operações que a camada está preparada para executar em nome de seus usuários.  Um serviço se relaciona a uma interface entre duas camadas, sendo a camada inferior o fornecedor do serviço e a camada superior o usuário do serviço.

25 Relacionamento Serviço-Protocolo  Já o protocolo é um conjunto de regras que controla o formato e o significado dos pacotes ou mensagens que são trocadas pelas entidades pares contidas em uma camada.  As entidades utilizam os protocolos com a finalidade de implementar suas definições de serviços.  Em outras palavras, os serviços estão relacionados às interfaces entre camadas e os protocolos se relacionam aos pacotes enviados entre as entidades pares de máquinas diferentes.

26 Relacionamento Serviço-Protocolo

27 Bibliografia  Redes de Computadores – Andrew S. Tanenbaum – 4a. Edição – Rio de Janeiro: Editora Campus, 2003.

28 Arquiteturas de Redes de Computadores Prof. Dr. José Luís Zem Faculdade de Tecnologia de Americana Centro Paula Souza