Redes Industriais Prof. Arthur Salgado.

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1 Redes Industriais Prof. Arthur Salgado

2 Redes de Computadores Modelo de Referência OSI (Open Systems Inteconnection) Criado pela ISO (International Standards Organization) para facilitar a interconexão entre sistemas de computadores

3 Redes de Computadores Modelo OSI Camada física
Responsável pela transmissão de bits por um canal de comunicação e pela manutenção do sinal no meio físico Define especificações elétricas e mecânicas da rede Interface de comunicação: RS-232, RS-442, RS Meio de comunicação: Par trançado, Fibra óptica, Rádio Qual voltagem que representa um bit 1 ou bit 0 e o tempo de duração de um bit Define o tipo do sinal Analógico Digital

4 Redes de Computadores Modelo OSI Camada física
Define o tipo de conexão Ponto-a-ponto Multiponto Define o sentido da transmissão Simplex, half-duplex, full-duplex Forma de multiplexação FDM, TDM Equipamentos de nível de camada física Repetidores, hubs, switches, modens...

5 Redes de Computadores Modelo OSI Camada de Enlace
Sua principal função é transformar um canal de transmissão bruto em uma linha que pareça livre de erros para a camada de Redes As mensagens são enviadas em Quadros, transmitidos sequencialmente Utiliza o endereçamento físico (MAC) Para redes de difusão (barramento comum a vários sistemas) utilizam controle de acesso ao meio

6 Redes de Computadores Modelo OSI Camada de enlace
Realizam o controle de fluxo de dados Quadro de confirmação de recebimento de mensagem Não permitir que um transmissor rápido sufoque receptor lento Possuem mecanismos para verificar erros na mensagem Equipamentos de nível de enlace de dados Switch, Bridge

7 Redes de Computadores Modelo OSI Camada de rede
A principal funcionalidade é determinar a maneira como os pacotes serão roteados da origem até o destino Controla o fluxo de dados - QoS Evitar congestionamento de pacotes Diminuir o retardo, tempo do pacote na rede, instabilidades de comunicação Realizar conexões entre redes com tecnologias distintas Protocolos diferentes Diferença de endereçamento, tamanho de pacotes diferentes ...

8 Redes de Computadores Modelo OSI Camada de rede
Pode fragmentar/remontar pacotes Principal protocolo: IP Unidade de dados: Pacote ou Datagrama

9 Redes de Computadores Modelo OSI Camada de transporte
Responsável por receber dados da camada acima dela e dividi-los em unidades menores, caso necessário Garante que a mensagem chegue ao destinatário Apesar disto ser implementado na camada de enlace Comunicação fim-a-fim Não troca informações com dispositivos intermediários Oferece serviço confiável ou não TCP: Garante que os dados chegarão corretos e na ordem UDP: Não verifica se os pacotes chegaram ao destino e nem se chegaram na ordem Multiplexação das aplicações

10 Redes de Computadores Modelo OSI Camada de sessão
Permite o estabelecimento de sessões entre diferentes máquinas Gerenciamento de diálogo Quem deve transmitir em cada momento Estabelece, gerencia e finaliza sessões entre aplicações Verifica periodicamente sessões longas, para permitir que continuem de onde parou, em caso de falha

11 Redes de Computadores Modelo OSI Camada de apresentação
Está preocupada com a sintaxe e semântica das informações Torna possível a comunicação entre computadores com diferentes representações de dados Codificação de texto: ASCII, UNICODE Codificação de gráficos e imágens: TIFF, JPEG, PNG Codificação de sons e animações: GIFF, MPEG, WAV

12 Redes de Computadores Modelo OSI Camada de aplicação
Camada que mantém contato com o usuário Seus serviços são transparentes ao usuário Aplicações para estações Banco de dados Processadores de texto Aplicações para rede Correio eletrônico (POP3, SMTP) Transferência de arquivos (SSH, Telnet)

13 Redes de Computadores

14 Redes de Computadores O modelo OSI fornece uma diretriz para a organização da pilha de protocolos Pilha de protocolo é o termo utilizado para definir uma porção de protocolos que trabalham em conjunto Algumas pilhas de protocolo não seguem o modelo OSI completamente TCP/IP – Pilha de protocolo mais utilizada atualmente IPX/SPX NetBEUI

15 Redes de Computadores TCP/IP
O início do TCP/IP se dá quando a ARPANET (grande rede que interligava instituições de pesquisa) passou a interligar também redes de rádio e satélite Seria necessário que a rede resistisse a perdas de hardware de sub-rede Conexões deveriam permanecer intactas enquanto as máquinas de origem e destino estivessem funcionando Deveria se adaptar a aplicações com requisitos divergentes Transferência de arquivos e transmissão de voz em tempo real

16 Redes de Computadores A solução foi a criação da camada inter-redes
Objetivo Permitir que hosts enviem pacotes em qualquer rede Garantir que estes pacotes trafeguem independentemente até o destino Mesmo que cheguem fora de ordem Ex: Entrega de cartas ao correio O protocolo utilizado nesta camada é o IP É responsável pelo roteamento dos pacotes e por evitar congestionamentos da rede

17 Redes de Computadores Aplicação Transporte Inter-Redes
Interface de Rede Rede Enlace Apresentação Sessão Física 1 6 7 5 4 3 2

18 Redes de Computadores

19 Redes de Computadores TCP/IP Conceito:
Conjunto de protocolos de redes que permitem a interconexão de redes heterogêneas Redes físicas com diferentes tecnologias de acesso Equipamentos desenvolvidos por diferentes fabricantes, com diferentes arquiteturas de hardware e que utilizam diferentes sistemas operacionais

20 Redes de Computadores TCP/IP Quem pode utilizar ?
Qualquer organização que deseje interconectar suas diversas filiais na forma de uma inter-rede Não requer uma conexão com a internet A internet é apenas uma demonstração concreta da validade da tecnologia TCP/IP

21 Redes de Computadores Modelo de interconexão E1 E2 E3 E4 E5 E6 E8 E7

22 Redes de Computadores Modelo de interconexão Roteador Estação
Possui conexões com duas ou mais redes Não provê conexão direta com todas as redes físicas Roteia pacotes de uma rede para outra Mantém informações de roteamento para todas as redes É também denominado gateway ou sistema intermediário Estação Dispositivo do usuário conectado a alguma rede física da inter-rede Também denominado Host, hospedeiro ou sistema final

23 Redes de Computadores Modelo de interconexão Visão do usuário
Usuários vêm a inter-rede como uma rede virtual única à qual todos os dispositivos estão conectados Usuários não conhecem as diversas redes físicas individuais Adota um mecanismo de endereçamento universal, baseado em endereços IP, que permite a identificação única de cada dispositivo na inter-rede

24 Arquitetura TCP/IP Aplicação Transporte Rede Interface de Rede
FTP, HTTP, SMTP TCP/UDP IP/ICMP Ethernet, PPP, Token Ring Mensagem Seguimento/Datagrama UDP Datagrama IP Quadro

25 Redes de Computadores Camada de aplicação
Define a sintaxe e a semântica das mensagens trocadas entre as aplicações Única camada cuja implementação é realizada usando processos do Sistema Operacional Telnet – Serviço de terminal virtual FTP – Serviço de transferência de Arquivos SMTP – Serviço de correio eletrônico DNS – Serviço de nomes HTTP – Serviço Web

26 Redes de Computadores Camada de transporte
Provê comunicação fim-a-fim entre aplicações TCP (Transmission Control Protocol) É baseado em conexão Provê fluxo confiável de dados Divide o fluxo de dados em segmentos UDP (User Datagram Protocol) Provê serviço de datagrama não confiável

27 Redes de Computadores Camada de rede
Realiza transferência e roteamento de pacotes entre dispositivos da inter-rede IP (Internet Protocol) Provê serviço de datagrama não confiável Envia, recebe e roteia datagramas IP ICMP (Internet Control Message Protocol) Permite a troca de informações de erro e controle entre camadas de rede de estações distintas

28 Redes de Computadores Camada de interface de rede
Compatibiliza a tecnologia da rede física com o protocolo IP Aceita datagramas IP e transmite na rede física sob a forma de quadros Trata os detalhes de hardware da conexão física e geralmente inclui o driver do dispositivo e a placa de rede

29 Redes de Computadores Aplicação CABEÇALHO Transporte Rede Enlace DADOS
Os dados são gerados pela camada de aplicação. A aplicação deve indicar qual o protocolo da camada de transporte a ser utilizado (TCP/UDP). Aplicação Transporte Rede O protocolo de transporte adiciona seu cabeçalho, recebe a PDU da camada de aplicação em sua área de dados e encaminha para a camada de rede A camada de rede receba a PDU de transporte, realiza suas funções e encaminha para a camada de enlace A camada de enlace receba a PDU de rede, realiza suas funções e encaminha para a transmissão física Enlace

30 Redes de Computadores Processo de recebimento de quadro ... Transporte
Driver de Rede IP ICMP TCP FTP SMTP DNS SNMP Porta ... Transporte Interface de rede Aplicação

31 Redes de Computadores Estação E1 Estação E2 HTTP TCP IP Driver N1 N2
Roteador 1 Roteador 2 Protocolo SMTP Protocolo TCP 1º 2º 3º 4º 5º 6º 7º 8º 9º 10º 11º 12º 13º 14º 15º 16º