Redes de ComputadoresModelo OSI

Prof. Eduardo dos Santos

3º Módulo3º Módulo

UnigranrioUnigranrio Sistemas de InformaçãoSistemas de Informação

Modelo OSI - Resumo

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MODELO OSI (Open System Interconnection)

Sete Níveis:

• Físico;

• Enlace;

• Rede;

• Transporte;

• Sessão;

• Aplicação;

• Apresentação.

Criado pela ISO (International Standard Organization)

Início dos anos 80

•Sistemas Abertos;

•Interconectar diferentes sistemas;

•Aplicações em diferentes plataformas;

•Liberdade de escolha HW e SW;

•Facilitar PADRONIZAÇÃO.Serve de base para qualquer tipo de rede, seja de curta, média ou longa distância..

Modelo OSI - Níveis

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Modelo OSI - Camada 1 (físico)

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Número de volts que representam “0” e “1” (bits)

Velocidade máxima de transmissão

Transmissão simplex2, half-duplex3, full-duplex4.

Número de pinos do conector e utilidade de cada.Diâmetro dos condutores.

Protocolos:

•RS-232 e X.21 (transmissão digital);

•X.21bits (transmissão analógica);

•SONET 1 (Synchronous Optical Network)

NÍVEL 1 (físico)

Modelo OSI – Camada 2 (enlace)

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Receber bits do nível físico e converter para linhas livres de erros para a camada de rede (entregar ao nível de rede dados livres de erros de transmissão).

LLC - Logical Link Control (controle de fluxo ou comunicação confiável)

MAC - Medium Access Control (próximo ao nível físico)

Identificar se a transmissão ocorreu com ou sem erros.

Controle lógico do enlace

Controle de acesso ao meio

Controle de fluxo (evitar sobrecargas)

•Re-transmissão de quadros errados;

•Entregar ao nível de rede os dados livres de erros de transmissão;

•Controle de fluxo.

Protocolos (topologias):

•IEEE 802.3 (Ethernet - star);

•IEEE 802.4 (token bus);

•IEEE 802.5 (token ring)

•IEEE 802.11b/g (wireless)

•Entre outros... http://pt.wikipedia.org/wiki/Norma_IEEE_802

NÍVEL 2 (enlace)

Modelo OSI – Camada 3 (rede)

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Controlar as operações da rede de um modo geral. Executando o roteamento dos pacotes entre fonte e destino, principalmente quando existem caminhos diferentes para conectar entre si dois nós da rede.

Tabelas estáticas: configuradas na criação da rede e raramente modificadas.

Controle de congestionamentos de pacotes na rede.

Roteamento dos pacotes entre fonte e destino, mesmo que tenha que passar por diversos nós intermediários (roteadores) durante percurso;

Contabilização do número de pacotes ou bytes utilizados pelo usuário, para fins de tarifação.

Protocolos:

•IPX (Netware até versão 5.0) - redes Novel.

•IP (Internet Protocol) - redes TCP/IP

•PLP (Packet Layer Protocol) - redes X.25. Veja mais em http://pt.wikipedia.org/wiki/X.25 ehttp://www.redes.usp.br/conteudo.asp?assunto=24&formato=geral&secao=tecnologias

NÍVEL 3 (rede)

Modelo OSI – Camada 4 (transporte)

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Funções relacionadas com conexões entre a máquina fonte e a máquina destino, segmentando os dados em unidades de tamanho apropriado para utilização pelo nível de rede.

Cria conexão distinta para cada conexão de transporte requisitada pelo nível superior. Ex.: para requisição de alta taxa de transmissão cria-se múltiplas conexões de rede, dividindo dados através da rede para aumentar a velocidade da transmissão.

Canal ponto a ponto

Envio de mensagens isoladas

Múltiplos destinos (multicast)

Transmissão somente pelo modelo físico (desce até nível 1 para efetuar a transmissão)

•Criar conexões para cada requisição vinda do nível superior;

•Multiplexar várias requisições em uma única conexão de rede;

•Dividir as msgs em tamanhos menores

•Estabelecer e terminar conexões na rede

Protocolos:

•TCP (Transfer Control Protocol);

•UDP (User Datagram Protocol);

NÍVEL 4 (transporte)

Modelo OSI – Camada 5 (sessão)

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Tem a função de administrar e sincronizar diálogos entre dois processos de aplicação:

•Half-duplex;

•Full-duplex.

Half-duplex: conexão que interliga somente duas estações na rede, havendo um canal ponto-a-ponto entre elas. Enquanto um nó transmite o outro recebe, e vice-versa (um sentido por vez);

Full-duplex: uma estação pode estabelecer um canal (virtual) entre vários hosts na rede a fim de enviar uma mensagem em broadcast5 para as demais estações.

Uma sessão pode ser aberta entre duas estações a fim de permitir a um usuário se logar em um sistema remoto ou transferir um arquivo entre as estações.

• Controle half-duplex e full-duplex;

Protocolos:

• RPC (Remote Procedure Call): trata a sincronizações (checkpoints) de transferência de arquivos.

NÍVEL 5 (sessão)

Modelo OSI – Camada 6 (apresentação)

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Tem a função de assegurar que a informação seja transmitida de tal forma que possa ser entendida e usada pelo receptor.

Modificação da sitaxe da mensagem preservando a semântica.

Ex.: ASCII - EBCDIC.

Responsável também por:

•Criptografia;

•Compressão de dados.

Tradução de um formato (ASCII) para outro formato (EBCDIC) ou vice-versa.

• Assegurar entendimento entre emissor e receptor;

•Traduzir mensagem em formato diferente entre emissor-receptor;

•Criptografia e compressão de dados.

Protocolos:

•ASCII;

•EBCDIC6.

NÍVEL 6 (apresentação)

Modelo OSI – Camada 7 (aplicação)

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Tem a função de fornecer ao usuário uma interface que permite acesso a diversos serviços de aplicação, convertendo as diferenças entre diferentes fabricantes para um denominador comum.

Permitir relacionamento entre diferentes plataformas:

DOS, Windows, Linux, Unix, entre outros.

A transferência de arquivos entre diferentes plataformas requer um forma de trabalhar com as incomptatibilidades.

Maior número de protocolos existentes, sobretudo devido à enorme quantidade de aplicações existentes (email, ftp, snmp...)

Algumas aplicações são:

•Transferência de arquivos (FTP);

•Correio eletrônico (POP, SMTP);

•Controle de rede (SNMP).

Protocolos:

•FTP (File Transfer Protocol);

•SMTP(Simple Mail Transfer Protocol);

•SNMP (Simple Network Management Protocol);

NÍVEL 7 (aplicação)

Modelo TCP/IP

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HOST/REDE: apenas diz que o host deve se conectar ao meio físico utilizando um protocolo para enviar pacotes IP.

INTER-REDE: Fazer com que pacotes enviados cheguem no destino, independentes de falhas em partes da rede. É possível que os pacotes cheguem ao destino em ordem diferente que partiram, obrigando as camadas superiores a reorganizar tudo.

TRANSPORTE: Permitir que os hosts de origem e destino conversem independente da distância, da mesma forma que o nível 4 do modelo OSI.

APLICAÇÃO: mesmas características da camada de aplicação do modelo OSI.

Não são representados os níveis 5 e 6 (e na realidade eles não são muito utilizados atualmente).

Problemas no TCP/IP:

•Não consegue descrever outras pilhas de protocolos (só o TCP/IP);

•Coloca os níveis de enlace e físico mas mesma camada (Host/Rede);

TCP/IP

EXEMPLO DE PILHAS DE PROTOCOLOS

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Rede Ethernet* - nível de enlace; Software: Netware 3.11 (rede Novell) - cliente-servidor; 1 servidor (486 DX 66MHz) e 12 clientes (386 DX 33 MHz); Meio físico: par trançado, com um hub centralizando as

estações na topologia estrela; Protocolo IPX - nível 3 (rede) ou protocolo IP (rede); Protocolo SPX - nível 4 (transporte) ou protocolo TCP

(transporte).

* Redes Ethernet - Netware, Lantastic, Banyan Vines, Windows NT, Windows 95, etc...) - possuem compatibilidade nos níveis 1 e 2 do modelo OSI.

Glossário

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1 SONET(Synchronous Optical Network)/SDH(Synchronous Digital Hierarchy) constituem tecnologias de transmissão digital de alta velocidade com multiplexação, para linhas remotas de fibra óptica, que pode ser utilizada para diversas tecnologias de rede (por exemplo, tráfego telefônico, ATM, Frame Relay). Este tipo de tecnologia habilita, também, diferentes provedores de redes a compartilhar o mesmo meio físico, ou seja, o mesmo cabo de fibra óptica. Em SONET o canal básico STS-1 (elétrico) ou OC-1 (óptico) tem uma taxa de 51.84 Mbps, que por outro lado, o canal básico em SDH tem uma taxa de 155.52 Mbps.

2Uma comunicação é dita simplex quando temos um dispositivo Transmissor e outro dispositivo Receptor, sendo que este papel não se inverte no período de transmissão. A transmissão tem sentido unidirecional, não havendo retorno do receptor. Podemos ter um dispositivo transmissor para vários receptores, e o receptor não tem a possibilidade de sinalizar se os dados foram recebidos.

3 Half-duplex : a transmissão da informação pode ser nos dois sentidos, mas não de forma simultânea. Assim sendo, quando uma estação necessita transmitir, a outra deve concordar em receber.

4 Full-duplex : a transmissão ocorre nos dois sentidos simultaneamente. 5Broadcast, termo utilizado no meio tecnológico, em informática, é utilizado para "hubs" (concentradores) ligados

em redes LAN,MAN, WAN e TAN. Pode-se dizer que significa um canal com comunicação 1 -> N. 6EBCDIC (Extended Binary Coded Decimal Interchange Code) descende diretamente do código BCD com 6 bit e

foi criado pela IBM como um padrão no início dos anos 60 e usado no IBM360. Como consequência daquela descendência direta o código EBCDIC podia ser truncado para 6 bit dando origem ao código BCD com 6 bit. Representa uma primeira tentativa de normalização em paralelo com a normalização ASCII (American Standard Code for Information Interchange) utilizada pelo governo dos Estados Unidos da América no final dos anos 60.