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FACULDADE PITÁGORAS
DISCIPLINA
Prof. Ms. Carlos José Giudice dos Santos
www.oficinadapesquisa.com.br
FUNDAMENTOS DE REDES
REDES DE COMPUTADORES
Material elaborado com base nas apresentações da Profa. Andrea Chicri Torga e Prof. Edwar Saliba Junior
IMPORTANCIA DA PADRONIZAÇÃO
Quando as primeiras redes surgiram, os equipamentos, recursos e a conectividade eram soluções proprietárias. Para facilitar a conexão de diversos tipos de redes diferentes e evitar soluções proprietárias, a Organização Internacional de Normalização (International Organization for Standardization) propôs um modelo de referencia chamado de OSI (Open Systems Interconnect), em 1978. Este modelo sofreu revisão em 1983.
Outra arquitetura criada como um padrão foi o modelo TCP/IP, em 1974, com alterações em 1985.
IMPORTANCIA DA PADRONIZAÇÃO - I
O OSI (Open Systems Interconnect - Conexão de Sistemas Abertos) é um modelo teórico de referência.
Teve como objetivo criar padrões de conectividade para interligar dispositivos de rede, sem se preocupar com os aspectos internos dos sistemas.
Pilhas de protocolos como o TCP/IP, o IPX/SPX e o NetBEUI não seguem este modelo de referência inteiramente – apenas uma parte dele.
IMPORTANCIA DA PADRONIZAÇÃO - II
Veja a figura abaixo: Se o Sistema A fosse de um fabricante diferente dos Sistemas B, C ou D não haveria a possibilidade de interligação porque não existia padronização. Com a criação o modelo OSI, a partir de 1978, os fabricantes começaram a criar seus sistemas seguindo este padrão.Apesar dos fabricantes não seguirem este modelo àrisca, o OSI é importante por ser didático (dá para entender como seria um protocolo ideal) e facilita a comparação de protocolos de fabricantes diferentes.
CAMADAS DO MODELO OSI - I
Fonte:http://imasters.com.br/artigo/882/redes/o_modelo_osi_e_suas_7_camadas
Veja a figura ao lado. Quanto maior é o número da camada, maior é o seu nível, ou seja, está mais perto do usuário (nível do software). Quanto menor é o número da camada, menor é seu nível, ou seja, está mais perto do nível físico (nível do hardware).
CAMADAS DO MODELO OSI - II
Neste modelo de sete camadas, cada camada só se comunica com a camada imediatamente superior ou imediatamente inferior.
As três camadas de nível mais alto (Aplicação, Apresentação e Sessão) constituem o Bloco de Aplicação – está mais próximo do software.
As três camadas de nível mais baixo (Rede – Enlace de Dados – Física) o Bloco de Rede – está mais próximo do hardware.
A camada de Transporte tem a função de interligar estes dois blocos. Veja a figura a seguir:
CAMADAS DO MODELO OSI - III
CAMADAS DO MODELO OSI - IV
Por que um modelo em camadas?
• Um modelo de referência em camadas permite a discussão da arquitetura;
• A modularização facilita a manutenção e a atualização do sistema;
• As mudanças na implementação de uma camada, só interferem na própria camada e no modo que ela se comunica com as camadas adjacentes. Assim, estas modificações são totalmente transparentes para o resto do sistema.
FUNCIONAMENTO: MODELO OSI - I
1. Os dados são tratados “verticalmente”através das sete camadas adjacentes na estação transmissora, do seu nível mais alto (nível de aplicação) até o nível mais baixo (nível físico);
2. Cada camada realiza um grupo de funções e atribui seu próprio cabeçalho ao pacote de dados da camada imediatamente inferior. Esse processo de serviços sucessivos e “envelopamento” é feito até atingir o nível 1;
FUNCIONAMENTO: MODELO OSI - II
3. No nível 1 (um) – camada física - os dados são efetivamente transmitidos ao nó ou equipamento adjacente, através do “meio físico”, que pode variar em cada “trecho” da rede;
4. Na estação receptora é realizado o processo inverso, em que cada camada presta os seus serviços, retira o seu próprio cabeçalho, realiza o grupo de funções da camada e passa para a camada superior;
FUNCIONAMENTO: MODELO OSI - III
5. Através desse processo tautológico de “envelopamento” e “desenvelopamento”, os protocolos são executados em cada camada com a sua funcionalidade específica;
6. De acordo com Torres (2009), o que ocorre na prática é que cada camada em um computador comunica-se diretamente com a camada correspondente no outro computador, ignorando o que ocorre nas outras camadas. Veja a figura a seguir:
FUNCIONAMENTO: MODELO OSI - IV
MEIO FÍSICO
ENCAPSULAMENTO DE DADOS - I
• Quando uma aplicação envia seus dados através de um sistema baseado em camadas, cada uma dessas “partes” acrescenta informações importantes para a manipulação daquele pacote pelo respectivo protocolo da camada;
• Os dados acrescentados por uma camada são importantes somente para a própria camada, e não influenciam os dados de outras camadas;
• No final, os dados são enviados como uma sequencia única de bits pela rede.
ENCAPSULAMENTO DE DADOS - II
ENCAPSULAMENTO DE DADOS - III
FUNÇÃO DAS CAMADAS - I
Camada 7 – Aplicação:
• Oferece a interface do usuário para a comunicação, definindo os protocolos e decidindo se uma aplicação tem ou não dados a transmitir ou a receber.
• Esta camada também decide se existem recursos de rede suficientes para a comunicação.
• Responsável em permitir o acesso das aplicações à rede, provendo serviços de rede ao usuário de forma transparente;
• Ex: FTP, SMTP, SNMP e etc.
FUNÇÃO DAS CAMADAS - II
Camada 6 – Apresentação:
• Também chamada de camada de Tradução, porque converte os dados de entrada e saída de um formato de apresentação para outros, por meio de codificação e/ou criptografia;
• Trabalha com aspectos sintáticos e semânticos da informação – formata os dados;
• Exemplos: compactação / codificação dos dados de modo que a aplicação os receba em um formato reconhecível / EBCDIC para ASCII, por exemplo / Criptografia de dados.
FUNÇÃO DAS CAMADAS - III
Camada 5 – Sessão:
• Permite que usuários de diferentes máquinas estabeleçam sessões (comunicação) entre eles;
• Na sessão são definidos como será feita a transmissão de dados (controle de fluxo), além de colocar marcações nos dados que estão sendo transmitidos;
• O nível de sessão estabelece, gerencia e termina as sessões entre entidades da camada de apresentação;
• Exemplo: Autenticação (Videoconferência)
FUNÇÃO DAS CAMADAS - IV
Camada 5 – Sessão:
FUNÇÃO DAS CAMADAS - V
Camada 5 – Sessão:
transmite
buffer cheio
buffer vazio
transmite
FUNÇÃO DAS CAMADAS - VI
Camada 4 – Transporte:
• Possuem a visão “fim-a-fim” de um processo de comunicação (programa);
• Devem garantir que os dados transmitidos pelo programa de um computador cheguem ao seu destino com integridade, usando para isso mecanismos como controle de tráfego e correção de erros;
• Pode também estabelecer e terminar conexões, além de garantir o controle de fluxo.
• Exemplo: Protocolo TCP e UDP.
FUNÇÃO DAS CAMADAS - VII
Camada 3 – Rede:
• Responsável pelo endereçamento lógico dos pacotes fim-a-fim, independente dos programas;
• Determina a rota que os pacotes irão seguir para atingir seu destino (roteamento);
• Faz o controle de congestionamento e podem fazer controle de fluxo também;
• Exemplo: Protocolos X25 / Roteadores / Protocolo IP / IPX / BGP / OSPF / RIP.
FUNÇÃO DAS CAMADAS - VIII
Camada 3 – Rede:
FUNÇÃO DAS CAMADAS - IX
Camada 2 – Enlace de Dados:
• Responsável por detectar e corrigir erros de transmissão;
• A função principal é fazer com que os dados transmitidos de um computador cheguem ao outro diretamente ligado a ele com integridade;
• Faz o endereçamento físico;
• Exemplo: Protocolo HDLC e LAPB do protocolo X25 / Switches / Bridges.
FUNÇÃO DAS CAMADAS - X
Camada 2 – Enlace de Dados:
FUNÇÃO DAS CAMADAS - XI
Camada 2 – Enlace de Dados:
Código do fornecedor Número de série
24 bits 24 bits
00AA00.2CFACA
Numeração Hexadecimal
Exemplos de códigos de fornecedores:00-00-0C Cisco00-00-1B Novell00-00-1D Cabletron00-AA-00 Intel00-80-48 Compex
FUNÇÃO DAS CAMADAS - XII
Camada 2 – Enlace de Dados:
• Trabalha com endereços físicos conhecidos como MAC (Media Access Control);
• Há sempre um endereço MAC (ou LAN, ou físico, ouEthernet) presente em cada nó:
• Este endereço é usado para levar o quadro de uma interface até outra conectada fisicamente (ou seja, na mesma rede);
• O endereço MAC possui 48 bits (para a maioria das redes), gravados na ROM do adaptador (placa de rede ou NIC – Network Interface Card);
• Apresentação - geralmente escrito desta forma: 00:AA:00:4B:14:A1 ou 00-AA-00-4B-14-A1
FUNÇÃO DAS CAMADAS - XIII
Camada 1 – Física:
• Define os processos e os mecanismos necessários para inserir os sinais nos meios de transmissão, e para receber os sinais desses meios (não inclui os meios);
• Transforma sinais lógicos em sinais elétricos;
• Exemplo: Especificações elétricas, mecânicas, níveis de tensão, taxas de transmissão e etc.;
• Parâmetros físicos das interfaces (cabos, conectores, etc.); Exemplo: Ethernet 802.3 / RS232 / RS-449 / V-35 / Cabeamento / Hubs.
RESUMÃO
• Aplicação: Funções especializadas referentes aos aplicativos (envio de arquivos, terminal virtual, e-mail, etc...);
• Apresentação: Formatação de dados (compactação e criptografia) e conversão de caracteres e códigos (ASCII);
• Sessão: Negociação e estabelecimento de conexão (atividades com início, meio e fim) – Autenticação;
• Transporte: Divisão da mensagem em pacotes; meios e métodos para a sua entrega de modo adequado;
• Rede: Roteamento de pacotes através de uma ou várias redes tendo uma visão de endereçamento fim-a-fim ;
• Enlace de dados: Trata de comunicação entre dois equipamento apenas, interconectados entre si;
• Física: Transmissão dos bits (sinais elétricos) através do meio físico.
