REDES E COMUNICAÇÃO DE DADOS

Apresentação em tema: "REDES E COMUNICAÇÃO DE DADOS"— Transcrição da apresentação:

1 REDES E COMUNICAÇÃO DE DADOS
MODELOS DE REDES Prof. André Luís Alves

2 Modelos de Redes Rede é uma combinação de hardware e software que envia dados de uma localidade a outra. O hardware consiste no equipamento físico que transporta sinais de um ponto a outro da rede. O software consiste em um conjunto de instruções que tornam possível o serviço que esperamos de uma rede. A tarefa de enviar um de um ponto do mundo a outro pode ser subdividida em várias tarefas, cada uma das quais realizada por um pacote de software distinto. Cada pacote de software usa os serviços de um outro pacote de software. Na camada mais baixa , um sinal (ou um conjunto de sinais) é enviado de um computador de origem ao computador de destino. Nesta aula, será apresentada uma visão geral das camadas de uma rede e discutiremos as funções de cada uma delas.

3 Objetivos Conceituar modelos de redes;
Entender a importância das camadas no processo de comunicação de dados; Conhecer o modelo de referência OSI; Conhecer o modelo TCP/IP.

4 Tarefas distribuídas em camadas

5 Emissor, receptor e transportador
No lado do emissor Camada mais alta. O remetente escreve uma carta, a coloca em um envelope, anota no envelope os nomes e endereços do remetente e destinatário e, finalmente, a deposita em uma caixa de correio. Camada intermediária. A carta é coletada por um carteiro e entregue a uma agência dos correios. Camada mais baixa. A carta é classificada na agência dos correios; um transportador a leva.

6 Emissor, receptor e transportador
No trajeto A carta se encontra, então, a caminho de seu destinatário. No trajeto para a agência dos correios mais próxima do destinatário, a carta pode, na verdade, passar por um ponto de distribuição. Além disso, ela poderá ser transportada por um automóvel, trem, avião, navio ou uma combinação destes.

7 Emissor, receptor e transportador
No lado do receptor Camada mais baixa. O transportador leva a carta para uma agência dos correios. Camada intermediária. A carta é classificada, remetida e entregue na sua caixa postal do destinatário. Camada mais alta. O destinatário pega a carta, abre o envelope, retira a carta e lê.

8 Hierarquia Existem três tarefas distintas em ambos os lados. Algo que não é óbvio à primeira vista é que as tarefas devem ser realizadas na sequência determinada pela hierarquia. A tarefa de transportar a carta do remetente para o destinatário é tarefa do transportador. No lado do remetente, a carta deve ser escrita e colocada em uma caixa do correio antes de ser coletada pelo transportador e entregue em uma agência dos correios. No lado do destinatário, a carta deve ser colocada na caixa postal do destinatário antes de poder ser pega e lida por este.

9 Serviços Cada camada no lado do remetente usa os serviços da camada que se encontra imediatamente abaixo dela. O remetente na camada mais alta utiliza os serviços da camada intermediária. A camada intermediária usa os serviços da camada mais baixa. A camada mais baixa utiliza os serviços do transportador.

10 Modelo OSI x TCP /IP O modelo em camadas que dominou a literatura sobre comunicação de dados, e redes antes da década de 1990 foi o modelo OSI (Open System Interconection). Todo mundo acreditava que o modelo OSI se tornaria o padrão final para comunicação de dados. Entretanto, na realidade isso não aconteceu. O conjunto de protocolos TCP/IP acabou se tornando a arquitetura comercial predominante, pois ele foi usado e testado de forma intensiva na Internet; o modelo OSI jamais foi totalmente implementado.

11 OSI – Open System Interconection
Significa “Sistema Aberto de Interconexão”; Introduzido no final da década de 1970 pela International Organization for Standardization (ISO) como um padrão que cobre todos os aspectos das comunicações de dados em redes. Facilita a comunicação entre sistemas diferentes sem a necessidade de realizar mudanças na lógica do hardware e software de cada um deles. Não é um protocolo; trata-se de um modelo para compreender e projetar uma arquitetura de redes flexível, robusta e interoperável.

12 O Modelo OSI Estrutura em camadas para um projeto de sistemas de redes que permitem a comunicação entre todos os tipos de sistemas de computadores. Formado por sete camadas distintas, porém relacionadas entre si, cada uma das quais definindo uma parte do processo de transferência de informações através de uma rede. Compreender o modelo OSI fornece uma base sólida para explorar outros conceitos de comunicações de dados.

13 Organização das camadas
Implementadas Via Software 7 Aplicação Suporte ao usuário: possibilitam interoperabilidade entre sistemas de software não relacionados 6 Apresentação 5 Sessão 4 Transporte *Orientado a conexão (TCP) / Não-Orientado a conexão (UDP) Conecta os dois subgrupos garantindo que o que as camadas inferiores transmitiram se encontra em uma forma que as camadas superiores consigam utilizar 3 Rede Suporte à rede: aspectos físicos de movimentação de dados de um dispositivo para o outro 2 Enlace 1 Física Combinação Hardware/software Hardware

14 Camadas do Modelo OSI Visão Geral

15 A interação entre as camadas no modelo OSI

16 Encapsulamento A parte de dados de um pacote no nível N – 1 transporta o pacote inteiro (dados de cabeçalho e quem sabe trailer) do nível N. Um pacote (cabeçalho de dados) na camada 7 é encapsulado em um pacote na camada 6. O pacote inteiro na camada 6 é encapsulado em um pacote na camada 5 e assim por diante

17 Visão geral da transmissão de dados entre as camadas e encapsulamento
Legendas: D7 = Unid. De Dados na camada 7, e Assim por diante. H7 = cabeçalho (header) na camada 7, e Assim por diante. Adicionado ao início do pacote T2 = trailer, comumente acrescentado Somente na camada 2. Adicionado ao fim do pacote encapsulamento desencapsulamento sinal eletromagnético

18 PCI (Protocol Control Information) SDU (Service Data Unity) PDU (Process Data Unity)
B C D camadas PCI + SDU = PDU PCI + SDU = PDU PCI + SDU = PDU SDU

19 CAMADA 1: CAMADA FÍSICA Define todas as características técnicas dos dispositivos elétricos e especificações físicas. Incluindo o layout de pinos, voltagens e especificações de cabos, hubs, adaptadores de redes. Principais funções: Estabelecer e Encerrar uma conexão com um meio de comunicação; Converter dados digitais dos equipamentos e os sinais transmitidos através dos meios de comunicação; Controlar o Acesso ao meio; Confirmar e Retransmitir quadros (frames); Controlar a Quantidade e velocidade de transmissão na rede;

20 CAMADA 2: CAMADA DE ENLACE OU LINK DE DADOS
Fornece meios funcionais para a transferência de dados entre os dispositivos da rede. Principais funções: Detectar e corrigir possíveis erros da Camada Física; Organizar os bits em blocos chamados quadros (frames). Exemplos: Ethernet, (WiFi), Frame Relay e ATM.

21 CAMADA 3: CAMADA DE REDE Responsável pelo endereçamento dos pacotes (roteamento de pacotes), convertendo endereços lógicos em físicos, fazendo com que os pacotes cheguem corretamente ao seu destino, principalmente quando existem várias rotas para chegar ao mesmo destino. Principais funções: Encaminhamento, Endereçamento e Interconexão de Redes; Tratamento de Erros e de Fragmentação de Pacotes; Controle de Congestionamento e Sequenciamento de Pacotes; Movimenta e determina as rotas a serem deste o emissor do pacote até o seu destino;

22 CAMADA 4: CAMADA DE TRANSPORTE
Recebe os pacotes devidamente endereçados e efetua o transporte deles com segurança e confiabilidade, podendo operar em 2 modos, a saber: Não orientado a conexão: somente mapeia o pedido de transmissão de dados em pacotes para a transmissão pela camada de rede (Protocolo UDP). Orientado a conexão: consiste em ocultar as imperfeições do serviço de rede, de modo que os processos do usuário possam simplesmente supor a existência de um fluxo de bits livre de erros (Protocolo TCP). Principais funções: Controlar a qualidade de um determinado link através de controle de fluxo, de segmentação e de controle de erros.

23 CAMADA 5: CAMADA DE SESSÃO
Responsável pelo processo de troca de informações, garantindo que a sessão aberta entre os dois hosts se mantenha funcionando. Principais funções: Controlar os diálogos entre os dois pontos que estão comunicando entre si; Iniciar, gerenciar e terminar a conexão entre hosts.

24 CAMADA 6: CAMADA DE APRESENTAÇÃO
Traduz os dados da camada de aplicação em dados entendíveis pelos protocolos. Principais funções: Formatar dados e representá-los; Fazer com que duas redes diferentes se comuniquem transformando os dados no processo de comunicação para apresentá-los como um serviço ou um protocolo (Codificação MIME, compressão de dados, encriptação de dados, etc).

25 CAMADA 7: CAMADA DE APLICAÇÃO
Possibilita que o usuário possa obter informações de sua rede através de um aplicativo. É a principal interface para o usuário interagir com o aplicativo e, deste modo, com a rede (p. ex., um cliente de s, Telnet, FTP, etc). Principal função: Funções especialistas (transferência de arquivos, envio de , terminal virtual).

26 Arquitetura Internet Modelo OSI Arquitetura Internet Protocolos Aplicação HTTP, HTTPS, FTP, DNS TLS NETBIOS (específicos de comunicação de dados) Apresentação Sessão Transporte TCP, UDP Rede Internet IP, ICMP, NAT, ARP (endereçamento) Enlace Ethernet, WiFi, Modem (tecnologias usadas para as conexões) Física Protocolo de Controle de Transmissão (Transmission Control Protocol - TCP), surgiu de uma necessidade específica do Departamento de Defesa dos Estados Unidos, na época, de encontrar um protocolo que pudesse tentar de todas as formas uma comunicação caso ocorresse uma guerra nuclear

27 Comparação com o modelo OSI
Semelhanças: Ambos têm camadas; Ambos têm camadas de aplicação, embora incluam serviços muito diferentes; Ambos têm camadas de transporte e de rede comparáveis; A tecnologia de comutação de pacotes (e não comutação de circuitos) é presumida por ambos; Os profissionais da rede precisam conhecer ambos.

28 Comparação com o modelo OSI
Diferenças: TCP/IP combina os aspectos das camadas de apresentação e de sessão dentro da sua camada de aplicação; TCP/IP combina as camadas física e de enlace do OSI em uma camada; TCP/IP parece ser mais simples por ter menos camadas; Os protocolos do 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. Em contraste, nenhuma rede foi criada em torno de protocolos específicos relacionados ao OSI, embora todos usem o modelo OSI para guiar seu raciocínio.

29 Bibliografia FOROUZAN, Behrouz A.; Comunicação de dados e redes de computadores. São Paulo. SP, 4ª Ed. Bookman, Held, G. Comunicação de dados. Campus. RJ, STALLINGS , W. Redes e Sistemas de Comunicação de Dados. Campos, SILVEIRA, J. L. Comunicação de dados e sistemas de teleprocessamento. Makron Books, SOARES, L. F. Das LANS, MANS e WANS às redes ATM. CAMPUS, RJ, 1995.