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Curso de Redes Ethernet – GVT (03/2006) Tecnologias Ethernet e IP Tecnologias Ethernet e IP Prof. Edgard Jamhour email: jamhour @ ppgia . pucpr . br URL: http://ppgia.pucpr.br/~jamhour

Curso de Redes Ethernet – GVT (03/2006) Tecnologias Ethernet e IP Prof. Edgard Jamhour email: [email protected]@ppgia.pucpr.br URL: jamhour

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  • Curso de Redes Ethernet GVT (03/2006) Tecnologias Ethernet e IP Prof. Edgard Jamhour email: [email protected]@ppgia.pucpr.br URL: http://ppgia.pucpr.br/~jamhour
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  • 2006, Edgard JamhourRedes Ethernet GVT Mdulo 1 I) Introduo ao Ethernet II) Aquitetura IP III) Integrao de Ethernet e IP IV) Modelo em Camadas TCP/IP
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  • Curso de Redes Ethernet GVT (03/2006) I Introduo ao Ethernet
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  • 2006, Edgard JamhourRedes Ethernet GVT Evoluo do Ethernet 1970 - 1976 Xerox Corporation Robert Metcalfe Artigo: Ethernet: Distributed Packet-Switching For Local Computer Networks 3 Mbps CSMA/CD: Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection 1980 Xerox, Digital, Intel Robert Metcalfe fundou a 3Com Ethernet I: no mais usado Ethernet II: formato DIX (DEC, Intel, Xerox) Padro proposto em 10 Mbps 1985 ANSI/IEEE 802.3 Formato do quadro: IEEE 802.3 LLC
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  • 2006, Edgard JamhourRedes Ethernet GVT QUADROS ETHERNET II O quadro (frame) a menor estrutura de informao transmitida atravs de uma rede local. DA SA DADOS FCS FECHO CABEALHO ENDEREO (FSICO) DE DESTINO (6 bytes) ENDEREO (FSICO) DE ORIGEM (6 bytes) Length/ Type 46 1500 bytes TIPO ou TAMANHO (2 bytes) FRAME CHECK SEQUENCE (4 bytes)
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  • 2006, Edgard JamhourRedes Ethernet GVT
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  • 2006, Edgard JamhourRedes Ethernet GVT Comunicao no Modelo OSI Aplicao Apresentao Sesso Transporte Rede Enlace de Dados Fsica Aplicao Apresentao Sesso Transporte Rede Enlace de Dados Fsica protocolo aplicao protocolo apresentao protocolo sesso protocolo transporte protocolo rede protocolo enlace protocolo da camada fsica
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  • 2006, Edgard JamhourRedes Ethernet GVT Aplicao Apresentao Sesso Transporte Rede Enlace de Dados Fsica Camadas do Modelo OSI Gateway de Aplicao Router Ponte, Switch Hub, Repetidor Ethernet, PPP, HDLC IP, IPX, OSPF TCP, SPX, NetBEUI HTTP, FTP,, DNS, DHCP, etc bit quadro pacote segmento JPEG, MPEG, etc RPC, NFS, SQL, etc
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  • 2006, Edgard JamhourRedes Ethernet GVT Padres IEEE 802.3 A camada de enlace dividida em 2 sub- camadas Camada LLC: Logical Link Control Camada MAC: Medium Access Control Aplicao Apresentao Sesso Transporte Rede Enlace de Dados Fsica Physical (PHY) Media Access (MAC) Logical Link Control (LLC) IEEE 802.3 IEEE 802.2
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  • 2006, Edgard JamhourRedes Ethernet GVT Quadro Ethernet Os quadros Ethernet incluem informaes de prembulo utilizados para sincronizao e delimitao dos quadros.
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  • 2006, Edgard JamhourRedes Ethernet GVT Tipos de Quadros Ethernet A mxima unidade transportvel em quadros Ethernet (MTU) 1500 bytes. Dois tipos de quadros Ethernet so utilizados. Formato DIX: Utiliza o campo Type Formato IEEE 802.x LLC: Utiliza o campo Length Valores at 1500: O quadro do tipo IEEE 802.x, e o significado do campo Tamanho Valores acima de 1500 O quadro do tipo Ethernet II, e o significado do campo Tipo Exemplos: 0x0806 ARP, 0x0800 IP
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  • 2006, Edgard JamhourRedes Ethernet GVT A camada LLC A camada LLC introduz um nvel adicional de endereamento, permitindo a multiplexagem de vrios protocolos sobre a camada MAC. O cabealho LLC pode ser seguido do cabealho SNAP (Subnetwork Access Protocol) que inclui um campo com a mesma funo que o Ethertype do formado DIX. IEEE Organizationally Unique Identifier
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  • 2006, Edgard JamhourRedes Ethernet GVT Endereo MAC O padro IEEE 802 define 2 formas de endereamento MAC endereos administrados localmente Quem instala a placa de rede. endereos universais OUI (Organizationally Unique Identifier). 123456 OUINmero de Srie Exemplos de OUI: XEROX 00-00-00 a 00-00-09 CISCO 00-00-0C
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  • 2006, Edgard JamhourRedes Ethernet GVT Endereos MAC Endereos MAC podem ser individuais ou em grupo. Endereos de grupo podem ser broadcast (FF-FF-FF-FF-FF-FF) ou mulitcast (e.g. 01-00-5E-XX-XX-XX)
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  • 2006, Edgard JamhourRedes Ethernet GVT Multicast para Protocolos Padronizados The following 48-Bit Universal Address Block has been allocated for use by standard protocols: 0X-80-C2-00-00-00 to 0X-80-C2-FF-FF-FF X = 0 (unicast) X = 1 (grupo) IEEE 802.1D MAC Bridge Filtered MAC Group Addresses: 01-80-C2-00-00-00 to 01-80-C2-00-00-0F; No encaminhados por bridges IEEE 802.1D. Standard MAC Group Addresses: 01-80-C2-00-00-10 to 01-80-C2-FF-FF-FF; Encaminhados por bridges IEEE 802.1D.
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  • 2006, Edgard JamhourRedes Ethernet GVT Princpio do Ethernet A tecnologia de redes locais (Ethernet) baseia-se no princpio de comunicao com broadcast fsico. A B C BADADOS quadro FCS
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  • 2006, Edgard JamhourRedes Ethernet GVT Recepo: Filtragem de Endereos MAC ENLACE/FSICA REDE IP MAC D = PLACA DE REDE LOCAL MAC D = BROADCAST (FF.FF.FF.FF.FF.FF) MAC D = MULTICAST (01.5E ) MAC D MAC O DADOSFCS INTERRUPO
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  • 2006, Edgard JamhourRedes Ethernet GVT Transmisso: CSMA/CD Meio Livre ? Iniciar Transmisso S Houve Coliso ? Continuar at atingir o tamanho mnimo N Aguarda o meio ficar livre Informa Sucesso para Camadas Superiores Espera um tempo aleatrio Nmero de Tentativas Esgotado ? Informa Falha para Camadas Superiores S N S N
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  • 2006, Edgard JamhourRedes Ethernet GVT ETHERNET NO COMUTADA Tempo para acesso a rede aumenta com o nmero de terminais. A B C ESCUTANDO quadros na fila de espera
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  • 2006, Edgard JamhourRedes Ethernet GVT ETHERNET NO COMUTADA Taxa de ocupao mxima diminui com a distncia entre os terminais O tempo de propagao entre as estaes afeta a taxa de ocupao mxima da rede. A B A TRANSMITE B TRANSMITEB RECEBE tempo para o sinal ir de A para B A RECEBE T
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  • 2006, Edgard JamhourRedes Ethernet GVT Exemplo Quadro de 100 bit e Taxa de Transmisso = 10 Mbit/s: Tempo para transmitir um quadro T = 10 10 -6 s Velocidade de propagao no meio: 200 000 Km/s Tempo de propagao: t = 1 10 -6 s para 200 m Tempo de propagao: t= 10 10 -6 para 2 Km L AB eficincia = T/(T+t) 91% eficincia 200m = 91% 50% eficincia 2Km = 50% 9,1% eficincia 100Mbits e 2Km = 9,1% HALF-DUPLEX
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  • 2006, Edgard JamhourRedes Ethernet GVT ETHERNET NO COMPUTADA Existe possibilidade de coliso A A C A TRANSMITE C TRANSMITE RECEBIDO DE A RECEBIDO DE C COLISO DETECTADA POR A BC COLISO DETECTADA POR C
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  • 2006, Edgard JamhourRedes Ethernet GVT Exemplo eficiencia = 1/(1 + 6,44t/T) t: tempo de propagao L = 200m ento t=1 10-6s T: tempo para transmitir o quadro T = 10 10-6 s (quadro de 100 bits a 10 Mbits/s) L AB 60,8 % eficiencia L=200m = 60,8 % 13,4% eficiencia L=2Km = 13,4% 1,52 % eficiencia L=2Km e 100Mbits/s = 1,52 % HALF-DUPLEX
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  • 2006, Edgard JamhourRedes Ethernet GVT LIMITAES DAS LANS NO COMUTADAS O NMERO DE COMPUTADORES LIMITADO Como apenas um computador pode transmitir de cada vez, o desempenho da rede diminui na medida em que muitos computadores so colocados no mesmo barramento. A DISTNCIA ENTRE OS COMPUTADORES LIMITADA Para evitar colises, os computadores escutam o barramento antes de transmitir, e s transmitem se o barramento estiver desocupado. Quanto maior a distncia entre os computadores, maior a chance de ocorrer colises no barramento, levando a rede para um estado de colapso e baixo desempenho.
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  • 2006, Edgard JamhourRedes Ethernet GVT HUBS Hubs ou concentradores so dispositivos que simulam internamente a construo dos barramentos fsicos. HUB CA CACA A BC
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  • 2006, Edgard JamhourRedes Ethernet GVT Repetidor: BIT amplitude distncia fibra cobre repetidor 1 0 1 0 1
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  • 2006, Edgard JamhourRedes Ethernet GVT Hub: Bit Hub
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  • 2006, Edgard JamhourRedes Ethernet GVT Operao Half-Duplex O tamanho mnimo do quadro est relacionado com o mximo dimetro de coliso. O quadro deve ser suficientemente grande para que a coliso seja detectada pelo transmissor antes que a transmisso termine. Isso impe limitaes ao tamanho mnimo de um quadro ou a mxima distncia de operao. Parameter10 Mbps100 Mbps1000 Mbps Minimum frame size64 bytes 520 bytes 1 (with extension field added) Maximum collision diameter, DTE to DTE 100 meters UTP 412 meters fiber 100 meters UTP 316 meters fiber Maximum collision diameter with repeaters 2500 meters205 meters200 meters Maximum number of repeaters in network path 521
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  • 2006, Edgard JamhourRedes Ethernet GVT ETHERNET COMUTADA: SWITCH Hubs ou concentradores so dispositivos que simulam internamente a construo dos barramentos fsicos. ABC SWITCH 123 CA PORTACOMPUTADOR 1A AC AC CA CA 3C
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  • 2006, Edgard JamhourRedes Ethernet GVT SWITCH Os switchs so dispositivos capazes de segmentar a rede local analisando os endereos fsicos. Permitem tambm interligar dispositivos que trabalham com velocidades de transmisso diferentes. ABC SWITCH HUB DEF HUB G
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  • 2006, Edgard JamhourRedes Ethernet GVT Operao em Full-Duplex O modo de operao em full-duplex bem mais simplex que a operao half-duplex, pois no existe necessidade de controlar o compartilhamento do meio. O quadros podem ser transmitidos em um fluxo contnuo, mas h necessidade de respeitar-se um intervalo mnimo entre frames (IFG InterFrame Gap). A operao full-duplex inclui a implementao do controle de congestionamento por hardware. Flow Control
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  • 2006, Edgard JamhourRedes Ethernet GVT Autonegociao Selection LevelOperational ModeMaximum Total Data Transfer Rate (Mbps) 1 91000Base-T full-duplex2000 81000Base-T half-duplex1000 7100Base-T2 full-duplex200 6100Base-TX full-duplex200 5100Base-T2 half-duplex100 4100Base-T4 half-duplex100 3100Base-TX half-duplex100 210Base-T full-duplex20 110Base-T half-duplex10 A auto-negociao ocorre na inicializao do link: O n envia uma mensagem de anuncio, com sua verso de Ethernet e capacidades opcionais. Reconhece o recebimento dos modos operacionais compartilhados pelas NICs Rejeita os modos operacionais que no so compartilhados Configura sua NIC com o maior modo operacional que ambas as placas podem suportar.
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  • 2006, Edgard JamhourRedes Ethernet GVT Prtica - 1 Comandos Bsicos show interfaces show interfaces interface-id show mac address table dynamic show mac address table aging-time Verifique: Mecanismo de aprendizagem do switch Atualizao da tabela MAC em caso de reconfigurao (troca de cabos)
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  • 2006, Edgard JamhourRedes Ethernet GVT Prtica - 2 Verificar tabela MAC nos Switches SWITCH SWITCHSWITCH AB CD
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  • 2006, Edgard JamhourRedes Ethernet GVT Prtica 3 Verificar tabela MAC nos Switches SWITCH SWITCHSWITCH AB CD
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  • 2006, Edgard JamhourRedes Ethernet GVT Prtica 4 Verificar tabela MAC nos Switches SWITCH SWITCHSWITCH AB CD
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  • 2006, Edgard JamhourRedes Ethernet GVT BroadCast e Multicast Ethernet Por default, quadros transmitidos com endereos de destino multicast desconhecidos ou endereos broadcast so encaminhados para todas as portas do switch. ABC SWITCH 123 F A PORTACOMPUTADOR F A F A
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  • 2006, Edgard JamhourRedes Ethernet GVT LANS Virtuais SEGMENTO = Domnio de Coliso Os computadores de um Hub esto no mesmo segmento fsico. VLAN = Domnio de Broadcast O trfego de broadcast pode passar de uma VLAN para outra apenas atravs de um roteador. A SWITCH B C D FF.FF.FF.FF.FF.FF E A,B,C: VLAN 1 D,E: VLAN 2
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  • 2006, Edgard JamhourRedes Ethernet GVT Interligao de Switches SWITCH A B C D E VLAN 1,2,3 VLAN 1 VLAN 2 VLAN 3 VLAN 2 TRUNK ACCESS Interface Trunk: Trfego de Vrias VLANs IEEE 802.1Q Interface de Acesso: Trfego de uma nica VLAN IEEE 802.3
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  • 2006, Edgard JamhourRedes Ethernet GVT Modos das Portas de Switch As portas de um switch pode trabalhar em dois modos: Modo Access Cada porta do switch pertence a uma nica VLAN. Quadros Ethernet: Formato Normal. Modo Trunk O trfego de mltiplas VLANs multiplexado em um nico link fsico. Usualmente interconectam switches. Quadros Ethernet: formato especial (VLAN). Apenas computadores com placas especiais podem se conectar a essas portas.
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  • 2006, Edgard JamhourRedes Ethernet GVT Protocolos Trunk Os quadros nas interfaces Trunk so formatados em quadros especiais para identificar a quais LANs eles pertencem. O IEEE 802.1Q um protocolo para interface Trunk. DESTINOORIGEM CFIDadosCRC 6 Bytes Esses campos so removidos quando o quadro enviado para uma interface do tipo access. TYPE 2 Bytes PRIO 3 Bits VLAN ID 1 Bit12 Bits PRIO: IEEE 802.1 P CFI: Canonical Format Indicator 0 em redes Ethernet TYPE 2 Bytes 0x8100
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  • 2006, Edgard JamhourRedes Ethernet GVT Configurao das Portas do Switch 1) Entrar em modo terminal: configure terminal 2) Selecionar uma interface interface Gi1/0/1 ou interface Fa0/1 interface range Gi1/0/1 10 3) Executar comando de configurao: speed auto duplex auto flowcontrol receive on mdix auto 4) Sair do modo terminal end 5) Mostrar configurao show interfaces
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  • 2006, Edgard JamhourRedes Ethernet GVT Auto-MDIX Auto-MDIX: Automatic Medium-Dependent Crossover switchhost Cabo paralelo (straight through) switch Cabo cruzado (crossovet) switch Cabo paralelo (straight through) roteador
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  • 2006, Edgard JamhourRedes Ethernet GVT Prtica - 5 Divida cada um dos switches em 3 VLANS: VERMELHO VERDE AZUL Utilizando o Ethereal verifique: Como o trfego broadcast se propaga entre as VLANs Como o trfego unicast se propaga entre as VLANs
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  • 2006, Edgard JamhourRedes Ethernet GVT Comandos para VLANs Criao de VLANs configure terminal vlan 20 name test20 end Adio de portas as VLANs configure terminal interface G1/0/1 switchport mode access switchport access vlan 2 end Verificar configurao atual show VLAN brief
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  • Curso de Redes Ethernet GVT (03/2006) II Arquitetura IP
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  • 2006, Edgard JamhourRedes Ethernet GVT WAN Interligao de Redes LAN A interconexo de LANs (ou VLANs) feita atravs de roteadores. A rede resultante denomina-se WAN (Wide Area Network) roteador (V)LAN (V)LAN (V)LAN Ponto-a-Ponto full-duplex switch internet
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  • 2006, Edgard JamhourRedes Ethernet GVT Roteamento na WAN ID de circuito Destinatrio final Por circuito Por pacote
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  • 2006, Edgard JamhourRedes Ethernet GVT ROTEADORES Os roteadores so dispositivos responsveis por rotear os pacotes atravs da rede. Cada roteador possui apenas uma viso local da rota, isto , ele decide apenas para qual de suas portas enviar o pacote. ROTEADOR ? PACOTE PORTA
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  • 2006, Edgard JamhourRedes Ethernet GVT QUADRO E PACOTE Os pacotes so transportados no interior dos quadros. CRC DADOSDESTINOORIGEMDESTINOORIGEM PACOTE QUADRO ENDEREO FSICO: endereo da placa de rede ENDEREO DE REDE
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  • 2006, Edgard JamhourRedes Ethernet GVT QUADRO E PACOTE 200.17.106.x 200.17.176.x REDE LOCAL ETHERNET ENLACE PONTO-A-PONTO REDE LOCAL TOKEN-RING O PACOTE SEMPRE O MESMO O QUADRO MUDA DE ACORDO COM O MEIO FSICO
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  • 2006, Edgard JamhourRedes Ethernet GVT Endereamento IP INTERNET = WAN IP
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  • 2006, Edgard JamhourRedes Ethernet GVT Endereos IP Endereo IP: Indentificador de Rede + Indentificador de HOST Endereo IP de 32 bits REDE internet REDE hosts com o mesmo identificador de rede. hosts com identificadores derede distintos. host Mscara de Subrede de 32 bits id redeid host
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  • 2006, Edgard JamhourRedes Ethernet GVT Notao Decimal Pontuada
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  • 2006, Edgard JamhourRedes Ethernet GVT Mscara de Subrede Interpretao: Bit 1: Identificador de rede Bit 0: Identificador de host Exemplo: 255.255.255.0 = b11111111. b11111111. b11111111. b00000000 = /24 192.168.1.2/24192.168.1.0/24 192.168.1.0.... 192.168.1.255 192.168.1.2/16192.168.0.0/16 192.168.0.0.... 192.168.0.255
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  • 2006, Edgard JamhourRedes Ethernet GVT Classe IP A B C 16 milhes 65 mil 255... 10.0.0.0/8... 172.68.0.0/16... 200.134.51.0/24
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  • 2006, Edgard JamhourRedes Ethernet GVT REGRA BSICA PARA ATRIBUIO DE ENDEREOS IP HOSTS NA MESMA REDE LOCAL DEVEM TER O MESMO ID DE REDE HOSTS COM ID DE REDE DIFERENTE DEVEM SER LIGADOS ATRAVS DE ROTEADORES.
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  • 2006, Edgard JamhourRedes Ethernet GVT Exemplo... 100 computadores50 computadores... REDE 1 REDE 2 50 computadores... REDE 3 200.17.98.0 255.255.255.0
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  • 2006, Edgard JamhourRedes Ethernet GVT Diviso dos IPs REDE 1: ENDEREO DE BASE: 200.17.98.0/25 MCARA: 255.255.255.128 255.255.255.0 [256] 255.255.255.b00000000 [256] 255.255.255.b10000000 [128] 255.255.255.b11000000 [64] = 255.255.255.192 REDE 2: ENDEREO DE BASE: 200.17.98.128/26 MCARA: 255.255.255.192 REDE 3: ENDEREO DE BASE: 200.17.98.192/26 MCARA: 255.255.255.192 200.17.98.0 200.17.98.63 200.17.98.64 200.17.98.127 200.17.98.128 200.17.98.191 200.17.98.192 200.17.98.255
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  • 2006, Edgard JamhourRedes Ethernet GVT... REDE 1 200.17.98.0/25 (100 hosts)... 200.17.98.129 200.17.98.1/25 200.17.98.193/26 200.17.98.2 /25 200.17.98.101 /25 200.17.98.130 /26 200.17.98.179 /26 200.17.98.194 /26 200.17.98.243 /26 REDE 2 200.17.98.128/26 (50 hosts) REDE 3 200.17.98.192/26 (50 hosts)
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  • 2006, Edgard JamhourRedes Ethernet GVT Endereos IP especiais No podem ser atribudos a nenhuma estao: 127.0.0.1: Endereo de Loopack 0.0.0.0: Endereo de Inicializao (DHCP) Primeiro endereo de um bloco de sub-rede Identificador da rede e.g. 192.168.1.0/24 ltimo endereo de um bloco de sub-rede Broadcast para o bloco e.g. 192.168.1.255/24
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  • Curso de Redes Ethernet GVT (03/2006) III Integrao Ethernet e IP
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  • 2006, Edgard JamhourRedes Ethernet GVT Mapeamento de Endereos IP e MAC O endereos IP so endereos lgicos. Os endereos MAC so endereos fsicos associados a uma interface Ethernet MAC (00-60-08-16-85-B3) IP (200.17.98.217) NIC Endereos de 48 bits (6 bytes)
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  • 2006, Edgard JamhourRedes Ethernet GVT Relao entre IP e MAC Estao A NIC endereo fsico MAC A endereo IP A Estao B endereo IP B endereofsico MAC B B A IP A B Dados datagrama quadro NIC
  • Slide 66
  • 2006, Edgard JamhourRedes Ethernet GVT Address Resolution Protocol - ARP O ARP um protocolo que efetua a converso de endereos IP para MAC. As mensagens so passadas para a camada de rede especificando o destinatrio atravs do endereo IP. O protocolo ARP precisa determinar o endereo MAC do destinatrio para passa a camada de enlace de dados. MAC de Destino MAC de Origem DadoECC IP ORIGEMIP DESTINODado Rede Enlace de Dados LLC +MAC Tipo
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  • 2006, Edgard JamhourRedes Ethernet GVT ARP A B C ARPREQUESTARPREPLY qual o MAC do IP 200.134.51.6 ?o MAC do IP 200.134.51.6 C ?
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  • 2006, Edgard JamhourRedes Ethernet GVT ARP O protocolo ARP compara o endereo IP de todos os datagramas enviados na ARP Cache. Se ele for encontrado, o endereo MAC copiado da cache. Se no, um pacote ARP Request enviado em broadcast para subrede. Se o destinatrio final for um endereo IP externo, o ARP resolve o endereo para o roteador ao invs do destinatrio final. ARP Cache endereo IPendereo MACtipo 200.17.98.21700-60-08-16-85-B3dinmico 10.17.98.3000-60-08-16-85-cadinmico
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  • 2006, Edgard JamhourRedes Ethernet GVT O ARP s funciona na rede local
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  • 2006, Edgard JamhourRedes Ethernet GVT Deteco de Endereos IP Duplicados Quando o endereo IP de uma maquina configurado, ela envia uma mensagem ARP perguntando o MAC desse IP. Se algum responder, ento o endereo j existe. ARPREQUEST IP Source: 200.1.2.3 MAC Source: 00-06-5B-28-BA-DB IP Destination: 200.4.5.6 MAC Destination: ? 200.1.2.3200.4.5.6 Deteco de endereo duplicado 200.1.2.3
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  • 2006, Edgard JamhourRedes Ethernet GVT Roteamento
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  • 2006, Edgard JamhourRedes Ethernet GVT Roteamento Comunicao intra-rede Os endereo FSICO de destino o endereo MAC do computador de destino. Comunicao inter-redes O endereo FSICO de destino o endereo MAC do roteador ligado a mesma rede fsica que a estao transmissora. IP TRANSMISSOR IP DESTINATARIO DADOSMAC TRANSMISSOR MAC DESTINATARIO IP TRANSMISSOR IP DESTINATARIO DADOSMAC TRANSMISSOR MAC ROTEADOR INTRA-REDE INTER-REDES
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  • 2006, Edgard JamhourRedes Ethernet GVT Comunicao Inter-Redes IP A IP D IP B IP C A B D B A C IP A IP D D C IP A IP D
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  • 2006, Edgard JamhourRedes Ethernet GVT Exemplo emissor roteador rede 10.0.0.0 rede 20.0.0.0 receptor rede 30.0.0.0 IP: 10.0.0.2 endereofsico: A IP: 10.0.0.3 endereofsico: B IP: 20.0.0.2 endereofsico: C IP: 20.0.0.3 endereofsico: D IP: 30.0.0.3 endereofsico: E IP: 30.0.0.2 endereofsico: F quadro primeirosalto: IPorigem:10.0.0.2 IPdestino:30.0.0.2 endereofsico deorigem:A endereofsico dedestino:B segundosalto: IPorigem:10.0.0.2 IPdestino:30.0.0.2 endereofsico deorigem:C endereofsico dedestino:D quadro terceirosalto: IPorigem:10.0.0.2 IPdestino:30.0.0.2 endereofsico deorigem:E endereofsico dedestino:F quadro
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  • 2006, Edgard JamhourRedes Ethernet GVT Roteamento entre VLANs O roteamento entre VLANs uma funcionalidade disponvel em switches de camada 3. Routed port SVI
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  • 2006, Edgard JamhourRedes Ethernet GVT Configuraes de Roteamento Os switches disponibilizam 2 tipos de interface para fazer roteamento: SVI (Switch Virtual Interface) Utilizado para roteamento interno Comando: interface vlan vlaid No est associado a uma porta fsica Routed Port Utilizado para roteamento externo Porta fsica configurada em layer 3 Comando: no switchport
  • Slide 77
  • 2006, Edgard JamhourRedes Ethernet GVT Configurao Route Port configure terminal interface interface-id no switchport ip address ip-address subnet-mask ou no ip address no shutdown end show interface interface-id show ip interface interface-id SVI configure terminal interface vlan-id ou no interface vlan-id ip address ip-address subnet-mask end
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  • 2006, Edgard JamhourRedes Ethernet GVT Roteamento O roteamento no habilitado por default: configure terminal ip routing router rip end show ip arp
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  • 2006, Edgard JamhourRedes Ethernet GVT Pratica 3750 29502950 Fa0/1-8 Vlan 1 Fa0/9- 16 Vlan 2 Fa0/1-8Fa0/9- 16 Vlan 2 Fa0/1-8 10.0.0.0/2410.1.0.0/24 10.0.0.0/2410.1.0.0/24 10.0.0.0/2410.1.0.0/24 VLAN 1: svi 10.0.0.1VLAN 2: svi 10.0.0.2
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  • 2006, Edgard JamhourRedes Ethernet GVT Tabela de Roteamento 10.0.0.0 10.0.0.255 ENDEREO DE BASE PROPRIEDADE: O resultado de um E-BINARIO de qualquer endereo da rede com a mscara resulta sempre no endereo de base. 110.0.0.110.0.0.1910.1.0.0/24 010.0.0.19 10.0.0.0/24 CustoGatewayInterfaceRede Destino /24 = 255.255.255.0 POR ONDE o pacote enviado PARA ONDE o pacote enviado
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  • 2006, Edgard JamhourRedes Ethernet GVT Sequncia de Anlise da Rota 1) DA ROTA MAIS ESPECFICA PARA A ROTA MAIS GENRICA ROTA MAIS ESPECFICA: ROTA COM MENOS ZEROS NA MSCARA 2) DA ROTA COM MENOR CUSTO PARA ROTA DE MAIOR CUSTO 3) ORDEM DAS ROTAS NA TABELA 110.0.0.1910.0.0.10.0.0.0 110.0.0.19 255.255.255.255 110.0.0.19 224.0.0.0 1127.0.0.1 255.0.0.0127.0.0.0 110.0.0.19 255.255.255.25510.255.255.255 1127.0.0.1 255.255.255.25510.0.0.19 1 255.255.255. 010.0.0.0 CustoInterfaceGatewayMscara Endereo de rede
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  • 2006, Edgard JamhourRedes Ethernet GVT Fragmentao IP e MTU Ethernet Conceito: Denominao dada unidade de dados do protocolo de rede IP. Os datagramas so transportados no campo de dados do quadros da camada de enlace de dados, num processo conhecido como encapsulamento.
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  • 2006, Edgard JamhourRedes Ethernet GVT Fragmentao de datagramas O tamanho mximo permitido para os quadros pode ser inferior ao tamanho mximo de um datagrama. Por exemplo, as redes Ethernet limitam o tamanho dos quadros a apenas 1500 bytes, enquanto os datagramas IP podem chegar at 64 K bytes. Nesse caso, necessrio transmitir um datragrama utilizando vrios quadros.
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  • 2006, Edgard JamhourRedes Ethernet GVT Formato de um datagrama O formato de um datagrama mostrado abaixo:
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  • 2006, Edgard JamhourRedes Ethernet GVT Prtica Utilizando o comando ping do Windows e o Ethereal verifique o processo de fragmentao do IP sobre o Ethernet. ping l tamanho_mensagem_bytes ip_destino t Analise: Ponto de fragmentao Identificadores de Fragmento
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  • Curso de Redes Ethernet GVT (03/2006) IV Modelo em Camadas TCP/IP
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  • 2006, Edgard JamhourRedes Ethernet GVT Camada de Transporte TRANSPORTE REDE ENLACE/FSICA MAC IP PORTA APLICAO Processo TRANSPORTE REDE ENLACE/FSICA MAC IP PORTA APLICAO Processo IP TRANSPORTE REDE
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  • 2006, Edgard JamhourRedes Ethernet GVT PORTAS Exemplo: Protocolo TCP/IP Portas so nmeros inteiros de 16 bits Padronizao do IANA (Internet Assigned Number Authority) 01023 102465535 PORTAS RESERVADAS PARA SERVIDORES PADRONIZADOS PORTAS UTILIZADAS POR CLIENTES E SERVIDORES NO PADRONIZADOS
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  • 2006, Edgard JamhourRedes Ethernet GVT Protocolo do nvel de transporte Conceito: Os protocolos de transporte so capazes de manipular mltiplos endereos numa mesma estao, permitindo que vrias aplicaes executadas no mesmo computador possam enviar e receber datagramas independentemente.
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  • 2006, Edgard JamhourRedes Ethernet GVT Protocolo TCP Conceito: Protocolo da camada de transporte que oferece um servio de comunicao confivel e orientado a conexo sobre a camada de rede IP. O Protocolo TCP (Transmission Control Protocol) um protocolo orientado a conexo destinado a construir comunicaes ponto a ponto confiveis. O protocolo TCP utiliza um nvel de endereamento complementar aos endereos IP, que permite distinguir vrios endereos de transporte numa mesma estao. Os endereos de transporte so nmeros inteiros de 16 bits denominados portas.
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  • 2006, Edgard JamhourRedes Ethernet GVT Endereamento por Portas
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  • 2006, Edgard JamhourRedes Ethernet GVT Transmisso Por Fluxo O protocolo TCP implementado no sistema operacional. Ele oferce aos desenvolvedores a possibilidade de escrever aplicaes que transmitem e recebem bytes num fluxo contnuo, sem se preocupar com a fragmentao dos dados em pacotes. aplicao TCP socket TCP socket IP Fluxo contnuo de bytes (stream) Fluxo contnuo de bytes (stream) segmentos
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  • 2006, Edgard JamhourRedes Ethernet GVT Segmentao O fluxo contnuo de bytes transformado em segmentos para posterior encapsulamento no protocolo IP. O tamanho mximo de um segmento denominado MSS (Maximum Segment Size). O valor default do MSS geralmente escolhido de forma a evitar a fragmentao IP (MSS < MTU).
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  • 2006, Edgard JamhourRedes Ethernet GVT QUADRO, PACOTE E SEGMENTO CRC ORIGEM DESTINO ORIGEM DESTINO PACOTE QUADRO ENDEREOS FSICO ENDEREOS DE REDE DESTINO DADOS PORTAS (ENDEREOS DE PROCESSOS) SEGMENTO
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  • 2006, Edgard JamhourRedes Ethernet GVT Segmento TCP FLAGS: URG, ACK, PSH, RST, SYN, FIN
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  • 2006, Edgard JamhourRedes Ethernet GVT Campos TCP Nmero de Sequncia Corresponde ao nmero do primeiro byte do segmento em relao a fluxo contnuo de bytes da conexo TCP. Na prtica, o nmero inicial no 0, mas sim um nmero escolhido de forma aleatria para cada conexo. Essa tcnica diminua a possiblidade de que segmentos de uma conexo antiga j encerrada sejam inseridos em novas conexes TCP. Nmero de Confirmao Nmero de sequncia do prximo byte que o host est aguardando receber.
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  • 2006, Edgard JamhourRedes Ethernet GVT Retransmisso A tcnica de retransmisso do TCP o reconhecimento positivo com temporizadores. O TCP no usa NAK. Se o ACK no chegar no transmissor num tempo pr- determinado, o segmento retransmitido. O receptor pode enviar pacotes sem dados, apenas com confirmao, quando no tem nada para transmitir.
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  • 2006, Edgard JamhourRedes Ethernet GVT Retransmisso Segmentos que so recebidos fora de ordem no so confirmados pelo receptor. O receptor repete o ltimo valor confirmado para o transmissor. Se o transmissor receber 3 segmentos com o mesmo nmero de confirmao, ele retransmite os segmentos perdidos. Essa tcnica denominada retransmisso rpida (retransmisso antes de expirar o temporizador do segmento). Algumas implementaes de TCP usam a retransmisso de 3 ACK duplicados como um NAK impltico.
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  • 2006, Edgard JamhourRedes Ethernet GVT Temporizao A temporizao estimada em funo do tempo mdio de Round-Trip Time (RTT) para enviar e confirmar um segmento. O transmissor pode adotar vrias tcnicas para estimar este tempo. Uma estratgia comum a seguinte: EstimatedRTT = 0.875 EstimatedRTT + 0.125 SampleRTT Temporizador = EstimatedRTT + 4. Desvio Desvio = 0.875 Desvio + 0.125 (SampleRTT EstimatedRTT) Onde: SampleRTT: ltima medio de RTT Desvio: medida da flutuao do valor do RTT
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  • 2006, Edgard JamhourRedes Ethernet GVT Recomendaes RFC 1122 e 2581 EVENTO Chegada de um segmento na ordem. Chegada de um segmento fora de ordem. Chegada de um segmento que preenche a lacuna. AO TCP DESTINATRIO Aguarda 500 ms. Se outro segmento no chegar, confirma o segmento. Se outro segmento vier, confirma os dois com um nico ACK. Envia imediatamente o ACK duplicado com o nmero do byte aguardado. Envia imediatamente o ACK (se o preechimento foi na parte contigua baixa da lacuna).
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  • 2006, Edgard JamhourRedes Ethernet GVT Controle de Fluxo Janela de Recepo Informa a quantidade de bytes disponveis no buffer de recepo do host. Quando o receptor informa ao transmissor que a janela de recepo tem tamanho 0, o transmissor entra num modo de transmisso de segmentos de 1 byte, at que o buffer do receptor libere espao.
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  • 2006, Edgard JamhourRedes Ethernet GVT Estabelecimento de uma Conexo TCP Estgio 1: do cliente para o servidor (segmento SYN) Define o valor inicial do nmero de sequncia do cliente: SEQ = clienteseq Flag de controle: SYN = 1, ACK = 0 Estgio 2: do servidor para o cliente (segmento SYNACK) Confirma o valor do nmero de sequncia: ACK = clienteseq + 1 Define o valor inicial do nmero de sequencia do servidor SEQ = servidorseq Flag de controle: SYN = 1, ACK = 1 Estgio 3: do cliente para o servidor Confirma o valor do nmero de sequncia: SEQ = servidorseq + 1 ACK = servidorseq + 1 SYN = 0, ACK = 1
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  • 2006, Edgard JamhourRedes Ethernet GVT Encerramento da Conexo O encerramento de conexo e feito utilizando o Flag FIN. Exemplo: O cliente encerra a conexo 1.Do cliente para o servidor FIN = 1 2.Do servidor para o cliente ACK 3.Do servidor para o cliente FIN = 1 4.Do cliente para o servidor ACK
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  • 2006, Edgard JamhourRedes Ethernet GVT Outros Bits de Controle PHS O receptor deve passar os dados imediatamente para a camada superior. URG Existem dados no segmento marcados como urgentes. A indicao do ltimo byte considerado urgente no segmento definida pelo ponteiro de urgncia.
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  • 2006, Edgard JamhourRedes Ethernet GVT Protocolo UDP Conceito: Protocolo da camada de transporte que oferece um servio de comunicao no orientado a conexo, construdo sobre a camada de rede IP. Sendo no orientado a conexo, o protocolo UDP pode ser utilizado tanto em comunicaes do tipo difuso (broadcast) quanto ponto a ponto.
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  • 2006, Edgard JamhourRedes Ethernet GVT Mensagem UDP As mensagens UDP so bem mais simples que o TCP pois no oferece a mesma qualidade de servio.
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  • 2006, Edgard JamhourRedes Ethernet GVT Protocolos do nvel de aplicao. Conceito: Protocolos que disponibilizam servios padronizados de comunicao, destinados a dar suporte ao desenvolvimento de aplicaes para os usurios.
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  • 2006, Edgard JamhourRedes Ethernet GVT Descrio dos Protocolos de Aplicao FTP: File Transfer Protocol. Protocolo que implementa servios de transferncia de arquivos de uma estao para outra (ponto a ponto) atravs de rede. TELNET: Servio de Terminal Remoto. Protocolo utilizado para permitir aos usurios controlarem estaes remotas atravs da rede. SMTP: Simple Mail Transfer Protocol. Protocolo utilizado para transferncia de mensagens de correio eletrnico de uma estao para outra. Esse protocolo especifica como 2 sistemas de correio eletrnico interagem. HTTP: Hypertext Tranfer Protocol. Protocolo utilizado para transferncia de informaes multimdia: texto, imagens, som, vdeo, etc. SNMP: Simple Network Monitoring Protocol. Protocolo utilizado para monitorar o estado das estaes, roteadores e outros dispositivos que compe a rede. NFS: Network File System. Protocolo desenvolvido pela "SUN Microsystems, Incorporated", que permite que as estaes compartilhem recursos de armazenamento de arquivos atravs da rede.
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  • 2006, Edgard JamhourRedes Ethernet GVT Aplicao Apresentao Sesso Transporte Rede Enlace de Dados Fsica Mensagens padronizadas. Dispositivo de Rede: Gateway de Aplicao (Proxy) Comunicao entre processos. Dispositivo de Rede: No h Roteamento dos pacotes atravs de redes diferentes Dispositivo de Rede: Roteador Empacotamento de dados em quadros dentro da rede. Dispositivo de Rede: Ponte, Switch Transmisso de bits atravs do meio fsico. Dispositivo de Rede: Repetidor, Hub OSI - Open Systems Interconnection Model Comunicao com controle de estado. Representao de dados independente da plataforma.