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Aulas 25 / 26 – TEC 11ºF. Redes de computadores Prof. António dos Anjos. Modelo OSI – Problemas!. Falha num dos seus princípios de criação: Cada camada deve definir uma função bem específica; Isto resulta em que a separação de algumas camadas, está muito difusa: - PowerPoint PPT Presentation
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Aulas 25 / 26 – TEC 11ºF
Redes de computadores
Prof. António dos Anjos
Modelo OSI – Problemas!
Falha num dos seus princípios de criação:
Cada camada deve definir uma função bem específica;
Isto resulta em que a separação de algumas camadas, está muito difusa:
I.e. as de Sessão, Apresentação e Aplicação;
Podem existir duas ou mais camadas a efectuar a mesma tarefa.
A camada de transporte apenas prevê mecanismos de TX orientados à ligação.
Alternativa ao modelo OSI
O modelo DoD (Department of Defense):
Foi desenvolvido antes do modelo OSI (1974), na sequência do desenvolvimento da ARPANET;
Também conhecido por modelo TCP/IP;
Tem apenas quatro camadas;
Responde às mesmas questões sobre comunicação de redes que o modelo OSI.
Modelo OSI vs Modelo DoD
OSI DoD (TCP/IP)
Aplicação
AplicaçãoApresentação
Sessão
Transporte Transporte
Rede Internet
LigaçãoLigação
Física
Modelo OSI vs Modelo DoD–TCP/IP
O modelo OSI é muito útil para discutir redes, mas tem algumas camadas muito difusas;
A camada de acesso ao meio (física) é uma grande omissão no modelo TCP/IP;
O modelo TCP/IP é muito mais popular na industria de redes que o modelo OSI;
Protocolos primeiro e modelo depois;
Ambos têm aspectos positivos e negativos. O que seria ideal?
Um híbrido dos dois (Sugestões!!!).
OSI vs DoD vs Híbrido
OSIDoD
(TCP/IP)Híbrido
Aplicação
Aplicação AplicaçãoApresentação
Sessão
Transporte + Transporte = Transporte
Rede Internet Rede
LigaçãoLigação
Ligação
Física Física
Modelo de Referência Híbrido
Modelo de cinco camadas idealizado por Tanenbaum;
Vamos situar-nos nas camadas deste modelo ao analisar:
Os equipamentos de Internetworking;
Os protocolos do conjunto TCP/IP;
Híbrido
Aplicação
Transporte
Rede
Ligação
Física
Camada Física
Trata da TX de bits entre dois nós de rede:
Que tipo de cablagem? (e.g. cobre, fibra óptica);
Que tipo de sinal? (e.g. digital, analógica);
Qual a frequência? (e.g. 400Hz, 2Ghz);
A que velocidade enviar? (e.g. 10Mbps, 100Mbps, 1000Mbps);
Como codificar os bits? (e.g. Manchester Encoding, Differential Manchester Encoding).
Ao nível da camada física, a unidade de informação é o BIT.
Exemplos de protocolos que respondem: Ethernet, X25, RS232C;
Camada de Ligação
Permite a TX fiável sobre o meio físico de TX:
Agrupa os bits recebidos da camada física em Tramas e verifica se não tem erros (Checksum);
Se houver erros volta a pedir a Trama;
Como identificar cada NIC num meio partilhado? (e.g. MAC Address);
Como controlar o acesso ao meio? (e.g. CSMA/CD, Token-Passing).
Ao nível da camada de ligação, a unidade de informação é a TRAMA (Frame).
Também se dá o nome de pacotes aos dados que viajam entre computadores/redes.
Exemplos de protocolos que respondem: Ethernet, FDDI, Frame Relay.
Camada de Rede
Trata de como encaminhar (routing) os pacotes baseando-se num endereço lógico:
Como identificar logicamente uma rede?
Como identificar logicamente (≠ fisicamente) um nó na rede?
E.g. endereço IP (Rede + Computador) ≠ MAC Address;
Como fragmentar o pacote?
Ao nível da camada de Rede, a unidade de informação é o DATAGRAMA.
Exemplos de protocolos que respondem: IP, IPX, AppleTalk;
Camada de Transporte
Assegura a entrega fiável dos pacotes:
Como estabelecer uma ligação lógica? (e.g. SYN, FIN)
Como saber se o pacote foi entregue com sucesso? (e.g. ACK ≈ Aviso Recepção);
Quanto tempo esperar pela confirmação?
Como fazer para não sobrecarregar o destinatário com demasiados pacotes? (e.g. WinSize);
Que mecanismos utilizar para permitir o reagrupamento dos pacotes ao nível lógico? (e.g. Sequence Number).
Ao nível da Camada de Transporte, a unidade de informação é o SEGMENTO.
Exemplos de protocolos que respondem: TCP, UDP.
Camada de Aplicação
Providencia, às aplicações, o interface para utilizar a comunicação em rede:
E.g. para clientes de Internet, Email, FTP, Telnet, VNC, etc;
Providencia também o acesso a funcionalidades para o incremento de segurança na comunicação e compressão de dados:
E.g. mecanismos de encriptação (camada de apresentação do modelo OSI);
Ao nível da Camada de Aplicação, a unidade de informação é a MENSAGEM.
Unidades de Informação – Resumo
CAMADA UNIDADE
Aplicação Mensagem
Transporte Segmento
Rede Datagrama
Ligação Trama
Física Bit
O TCP/IP Suite
O que é?
Conjunto (suite) de protocolos que responde às questões de cada camada do modelo de referência DoD/Híbrido;
Apesar de bastante coerente e funcional, tem evoluído ao longo dos anos:
Modificação do funcionamento de protocolos (e.g. DNS);
Criação e adição de novos protocolos (e.g. HTTP, DHCP).
As camadas e o TCP/IP Suite
Exemplos de respostas dadas pelo TCP/IP Suite ao nível de cada camada:
Camada Protocolos
Aplicação POP3; SMTP; Telnet; DNS; HTTP; FTP
Transporte TCP; UDP
Rede IP; ARP; ICMP
Ligação Ethernet
Física Ethernet
TCP/IP Suite – Objectivos
Independência de HW – Poder ser usado de igual forma em qualquer computador;
Independência de SW – Poder ser utilizado por diferentes aplicações e com configurações diferentes;
Recuperação de erros – Ser capaz de recuperar de qualquer falha na comunicação, resultante de perda de dados ou falha em qualquer nó;
Baixo overhead – Adicionar o mínimo de informação extra aos dados a ser enviados;
Adição de novas redes – Permitir que novas redes independentes possam ser adicionadas à rede global sem que esta seja perturbada;
Dados encaminháveis – Permitir que dados possam ser enviados através de uma rede de computadores para qualquer destino possível.
TCP/IP Suite - Encapsulamento
Exemplo de encapsulamento de um pacote de transferência de um ficheiro utilizando o protocolo FTP:
Dados Aplicação
TCP Dados Transporte
IP Dados Rede
Ethernet Dados Ligação
Dados Física
TCP/IP Suite – Encapsulamento (2)
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