REDES DE COMPUTADORES

Arquiteturas de Redes

Agenda

� Necessidade de Padronização

� Protocolos e Padrões

� Órgãos de Padronização

� Conceitos de Arquitetura em Camadas

� Arquitetura de RedesArquitetura de Redes

� OSI

� TCP/IP

Necessidade de Padronização

� Por que padronizar?

� Com tanta heterogeneidade, é necessário criar um mínimo de padrão para que a troca de informações seja compreendida;

� Garantir a interoperabilidade das redes

� Viabilizar a produção de equipamentos em larga � Viabilizar a produção de equipamentos em larga escala visando a redução de custos

� Com um padrão é possível convergir esforços da comunidade científica e empresas privadas

Protocolos e Padrões

� Protocolos

� Conjunto de normas pré-estabelecidas para controlar um sistema de comunicação

� Um protocolo precisa definir:

� Sintaxe – Estrutura e formato de dados

� Semântica – Significado dos bits. Refere-se a interpretação � Semântica – Significado dos bits. Refere-se a interpretação dos dados

� Timing (temporização) – “Idéia” de controle de fluxo

� Exemplos: CSMA/CD, IP, TCP, HTTP

Protocolos e Padrões

• Padrões

– Regras pré acordadas

– Garantir a interconectividade no mercado atual. Isso é interessnate pata governo, academia e iniciativa privada

– Tipos:– Tipos:

• Padrão de jure – Foram regulamentados for um orgãooficialmente reconhecido

• Padrão de facto – Padrões não aprovados por um orgãoregulador, mas foram adotados por possuírem grande utilização

Organizações de Estabelec. de Padrões

• International Organization for Standartization (ISSO)

• International Telecommunication Union –Telecommunication Standards (ITU-IT)

• American National Standards Institute (ANSI)

• Eletronic Industries Association (EIA)

Institute of Electrical and Eletronics Engineers (IEEE)• Institute of Electrical and Eletronics Engineers (IEEE)

– http://www.ieee.org

– Acesso gratuito (no IFBA) aos artigos e algumas revistas do IEEE

• Qual deles padronizou a Arquitetura Internet?

Padrões Internet

� Nenhum dos órgãos anteriores

� Regulamentação formal com procedimentos específicos

� Avaliado por autoridades da Internet

� Publicado como RFC (Request for Comments) na IETFIETF

� http://www.ietf.org/rfc.html

� Exemplo: IP (RFC 791)

Conceito de Arquitetura em Camadas

� CEP

� Formato da Carta/Encomenda

� Tempo de Entrega x Modalidades

� Código das Encomendas

� “Idioma”“Idioma”

� Carteiros (Metodologia, Roupas, Horário...

Conceito de Arquitetura em Camadas

Emissor Receptor

Camada superiorEmissor escreve a carta,coloca num envelope,escreve o

endereço coloca na caixa de correio

O receptor pega o envelope na caixa de

correio,abre e lê a carta.

Camadaintermediária

Camada Inferior

correio

A carta é recolhida por um carteiro que a entrega no posto mais próximo.

A carta é classificada pelo correio,é acionado algum

tipo de transporte para levar a carta ao destino.

A carta é classificada e enviada para o receptor.

A carta é entregue ao posto local dos correios pelo agente de transporte.

Conceito de Arquitetura em Camadas

EmissorReceptor

Camada superiorEmissor escreve a carta,coloca num envelope,escreve o

endereço coloca na caixa de correio

O receptor pega o envelope na caixa de

correio,abre e lê a carta.

Tradução Tradução

Camadaintermediária

Camada Inferior

correio

A carta é recolhida por um carteiro que a entrega no posto mais próximo.

A carta é classificada pelo correio,é acionado algum

tipo de transporte para levar a carta ao destino.

A carta é classificada e enviada para o receptor.

A carta é entregue ao posto local dos correios pelo agente de transporte.

Conceito de Arquitetura em Camadas

� Hierarquia

� No exemplo anterior, existem três serviços, um para cada nível, que seguem uma determinada hierarquia.

� Serviços

Cada camada utiliza os serviços prestados pela � Cada camada utiliza os serviços prestados pela camada inferior imediatamente abaixo dela

Modelo OSI

Possibilita acesso aos recursos de rede

Estabiliza, gerencia e encerra sessões

Traduzir, criptografar e comprimir dados.

encerra sessões

Transferir pacotes da origem p/destino e fornecer ligação entre redes

Transmitir bits através de um meio físico e prover esp. mecânicas e elétricas.

Prover entrega confiável de mensagens hop-to-hop recuperação de erros.

Prover entrega confiável de mensagens hop-to-hop e

recuperação de erros.

Modelo OSI

• Camada Física

– Objetivo transportar bits através de um meio físico

– Funções:

• Características Físicas

• Representação de Bits

• Topologia física• Topologia física

• Modo de transmissão (simplex, half ou full duplex)

• Taxa de dados (bps)

• Sincronização (relógio)

Modelo OSI

• Camada de Enlace

– Permite que um meio físico se torne confiável, ou seja, torna a camada física “livre” de erros para as camadas superiores

– Responsável pelo envio hop-to-hop

– Funções:– Funções:

• Empacotamento (divisão em frames)

• Endereçamento físico – Como identificar o dispositivo que receberá a mensagem?

• Controle de fluxo

• Controle de erros

• Controle de acesso ao meio

Modelo OSI

� Camada de Rede

� Responsável pela entrega do pacote de origem até o destino provavelmente através e vários links

� Principais Funções:

� Endereçamento lógico

� Roteamento� Roteamento

� Fragmentação

� Interconexão

Modelo OSI

• Camada Transporte

– Responsável pela entrega processo (aplicativo) a processo de toda a mensagem.

– Camada de rede se preocupa com os pacotes individualmente, já a camada de transporte enxerga a relação de pacotes para compor a mensagemrelação de pacotes para compor a mensagem

– Principais Funções:

• Segmentação e remontagem

• Controle de conexão, fluxo e de erros

• Endereçamento de porta

Modelo OSI

• Camada de Sessão

– Responsável pelo controle de diálogo da rede

– Funções: Controle de Diálogo e Sincronização

• Camada de Apresentação

– Responsável pela Sintaxe e Semântica da rede

Funções: Tradução, Criptografia e Compressão– Funções: Tradução, Criptografia e Compressão

• Camada de Aplicação

– Fornece interface para os usuários para os serviços de rede. Está diretamente ligada com os aplicativos.

– Funções: Transferência de arquivos, serviços de e-mail e de diretório, dentre outros.

Modelo TCP/IP

Modelo TCP/IP

� Como mapear a equivalência dos modelos?

� Não existe um mapeamento formal

� Alguns autores utilizam a equivalência abaixo

Arquitetura TCP/IP

� Observe que ela não define a camada de enlace e física

� Alguns livros juntam as camadas e colocam como inter-redes, afinal para o IP pouco importa

� Mas como as camadas se comunicam?

Arquitetura TCP/IP

Arquitetura TCP/IP

Arquitetura TCP/IP

Dúvidas?

• Perguntas

– Como um arquivo é enviado (um arquivo texto ou imagem por exemplo) se a camada de enlace e rede tem restrições de tamanho? Ethernet por exemplo só aceita até 1518 bytes!

– Quais as vantagens do TCP frente ao OSI?– Quais as vantagens do TCP frente ao OSI?

– Pesquisem no IETF o ano do protocolo HTTP utilizado atualmente.

– Façam buscas no IEEE por artigos das suas respectivas áreas!