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Introdução aRedes e a Internet
Introdução ao Computador – 2010/01Renan Manola
Modelo OSI
Criado pela ISO (International Organization for Standarization)
Lançado em 1984 Criado baseado nos padrões da época
DECNET SNA TCP/IP
Modelo OSI
Composto de Camadas Cada camada corresponde a um grau de
abstração Deve ter grande o bastante para funções
muito diferentes não ficarem na mesma camada e pequeno suficiente para que a arquitetura não se torne muito complexa e perca muito desempenho.
Vantagens da divisão em camadas Decompõe as comunicações em
partes menores e mais simples Padroniza componentes,
possibilitando intercomunicação entre diferentes hardwares e softwares que seguem o padrão
Modificações em uma camada não alteram as outras
Decompõe a comunicação em partes menores, facilitando a aprendizagem e compreensão
OSI – Fluxo de Comunicação
Algumas definições
Serviço Primitivas que camadas inferiores oferecem às
superiores. Interface
Especifica formato de intercâmbio Protocolo
Conjunto de regras que controla a execução dos serviços e comunicações, fazendo uso das interfaces.
Características
Comunicação estritamente adjacente Cada camada adiciona seu cabeçalho e
encapsula a informação que veio de cima Camadas trocam PDU (Packet Data Unit) Existe endereçamentos o e números de
sequência para diferenciar destinatários diferentes.
Visão gráfica
Esquemático
Camadas do Modelo OSI
Camada 7 (Aplicação) Mais próxima do usuário Não fornece serviço para camada superior, pois
não há camada superior Estabelece acordos sobre procedimentos sobre
recuperação de erros e controle da integridade dos dados
Ex: HTTP, POP3, Torrent, FTP, Programas aplicativos, etc.
Camadas do Modelo OSI
Camada 6 (Apresentação) Responsável por formatar os dados de forma
que os mesmos sejam entendidos pela camada de aplicação.
Envolve mecanismos de criptografia, e compactação
Também faz conversões de formatos de dados (ex: ASCII, EBCDIC, BINÁRIO, HEXADECIMAL)
Camadas do Modelo OSI
Camada 5 (Sessão) Gerencia e termina sessões de comuincação
entre dois hosts Estabelece regras para comunicação, para
sincronização entre camadas de apresentação e transporte;
Fornece checkpoints de conexões em caso de interrupção
Camadas do Modelo OSI
Camada 4 (Transporte) Permite Segmentar e Multiplexar os dados Possibilita controle de fluxo Permite detecção e correção de erros,
estabelecendo uma sessão de comunicação fim-a-fim livre de erros.
A PDU nessa camada se chama “Segmento” Exemplos: TCP, UDP, etc.
Camadas do Modelo OSI
Camada 3 (Rede) Preocupa-se em movimentar dados nas redes Fornece a seleção de caminhos por onde um
pacote deve passar para chegar no destino. Endereço Lógico e único fim-a-fim Sua PDU é chamda de : PACOTE ou
DATAGRAMA Exemplo: Ipv4, Ipv3, ICMP, IPSec
Camadas do Modelo OSI
Camada 2 (Enlace – Datalink) Trata do endereçamento físico (local), da topologia de
rede, do acesso à rede local (arbitragem), entrega ordenada de quadros e controle de fluxo
Trabalha no link físico, sua PDU chama-se QUADRO. Pode detectar e corrigir erros nesse nível Endereço dessa camada chama-se MAC Exemplos: Ethernet, 802.11, PPP
Camadas do Modelo OSI
Camada 1 (Física) Define especificações elétrica e eletromagnéticas
para a informação transitar de um lugar ao outro em um meio físico
Envolve níveis de voltagem, frequência, amplitude, etc.
Literalemnte, converte nossa noção de 0 e 1 para o meio físico, de fato
Ex: Ethernet, Bluetooth, 802.11
Endereço MAC
Endereço do hardware, formado por 6 octetos (6 bytes = 48 bits)
3 primeiros Bytes: Fabricante Ifconfig wlan0
wlan0 Link encap:Ethernet HWaddr 00:1E:64:76:1E:3A
Topologias
Dispositivos de Interconexão
Correspondência com Modelo OSI
Topologias - Tipos
Topologia Física Como os equipamentos encontram-se
fisicamente conectados Topologia Lógica
Como os equipamentos se comportam na topologia física na qual eles encontram-se inseridos
Pilha TCP/IP
Formação das PDUs
Endereçamento IP
Máscara de Subrede
Diferencia a parte “Rede” da parte “Host” em um endereço IP.
Endereço Decimal
Binário
Endereço Completo
192.168.5.10 11000000.10101000.00000101.00001010
Máscara de Subrede
255.255.255.0 11111111.11111111.11111111.00000000
Porção da Rede 192.168.5.0 11000000.10101000.00000101.00000000
Endereçamento IP
Endereços de IP Reservados
Redes privadas Classe A, B e C:
Tamanho em Bits
Intervalo de Endereçamento Número de Endereços
Máscara
24 bits 10.0.0.0 - 10.255.255.255 16 777 216 /8
20 bits 172.16.0.0 - 172.31.255.255 1 048 576 /12
16 bits 192.168.0.0 - 192.168.255.255 65 536 /16
Endereçamento no nível 4
Revisando: Endereçamento no Nível 2: MAC Endereçamento no nível 3: IP
Nesse nível, são usadas PORTAS Uma porta é um número que identifica um canal de
comunicação na camada de transporte Representado por 16 bits no Cabeçalho do TCP ou UDP. Diretamente associada a um Serviço na Aplicação.
Operação do TCP e IP
Exemplo de Configuração na INternet
Architecture of the Internet
Overview of the Internet.
Resumindo
Em suma: A internet é uma rede enorme Roteadores são os responsáveis por mover dados
entre redes distintas, ou seja, os principais responváveis por fazer a internet FUNCIONAR.
Switches são uma evolução dos Hubs, que permitem uma comunicação na rede interna sem colisões
NAT – Network Address Translation
Mecanismo usado para fazer com que um conjunto de máquinas acessem a internet, no entanto, compartilhando Ips válidos.
Função NAT é normalmente feita por Firewalls
Existem 3 topologias de NAT, veremos apenas 1.
Topologia NAT
Protocolos típicos da Camda de Aplicação
ARP Converte endereços IP em MAC
DNS (UDP/TCP 52) Converte nomes em IP
DHCP (UDP 67/68) Atribui endereço IP, máscara, gateway e dns automaticamente
HTTP (TCP 80) Nossa WWW, permite a navegação WEB como conhecemos
Protocolos típicos da Camda de Aplicação
FTP (TCP 20/21) Transferência de arquivos (plain-text)
SCP (TCP 22) Transferência de arquivos (criptografados)
Telnet (TCP 23) Acesso remoto à máquina (plain-text)
SSH (TCP 22) Acesso remoto à máquina (criptografado)
Protocolos típicos da Camada de Aplicação
Protocolos de E-mail SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) POP3 (Post Office Protocol) IMAP (Internet Message Access Protocol)
IRC BitTorrent ...
Port Forwarding
Mecanismo criado para permitir que máquinas dentro de um NAT sejam acessíveis da internet
Consite em uma tabela no Firewall que mapeia determinados endereços de IP e porta da rede externa para interna.
Exemplo Prático
FIM